一种液体润滑剂和一种钻井液制造技术

本发明专利技术提供了一种液体润滑剂。本发明专利技术以二烷基二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼作为液体润滑剂重要组分，二者均为油溶性有机钼化合物，在钻具与井壁接触形成的高压下会在摩擦表面形成次级结构膜，不易被破坏，呈现良好的润滑减摩效果；并且液体润滑剂中的炭黑在钻井过程中能够形成一层薄片层，在挤压状态下，炭黑薄片层层分离，从而能够起到更好的润滑减摩作用；同时，表面活性剂使液体润滑剂在钻井液体系中形成适度的乳化效应，从而使得所述液体润滑剂能够充分均匀分散，提高其润滑减阻能力。本发明专利技术还提供了一种钻井液，包括所述液体润滑剂，在高温条件下具有润滑减磨效果良好。

A liquid lubricant and a drilling fluid.

The present invention provides a liquid lubricant. The invention takes molybdenum dialkyl dithiocarbamate and molybdenum dialkyl dithiophosphate as important components of liquid lubricants, both of which are oil-soluble organic molybdenum compounds. Under high pressure formed by the contact between drilling tools and wellbore, secondary structure film is formed on the friction surface, which is not easy to be destroyed, and has good lubrication and friction reduction effect. Carbon black in liquid lubricant can form a thin layer during drilling, and the thin layer of carbon black can be separated under extrusion condition, so as to play a better lubrication and friction reduction role; at the same time, the surfactant makes the liquid lubricant form a moderate emulsification effect in the drilling fluid system, so as to make the liquid lubricant. It can disperse evenly and improve its resistance to friction reduction. The invention also provides a drilling fluid, including the liquid lubricant, which has good lubrication and wear reduction effect under high temperature conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种液体润滑剂和一种钻井液
本专利技术涉及石油钻井液
，尤其涉及一种液体润滑剂和一种水基钻井液。
技术介绍
在钻井及完井作业过程中，钻具与井壁、套管之间，钻井流体与钻具、井壁、套管壁之间均会产生摩擦。在水平井、定向井的钻井过程中，重力的作用使岩屑和钻具向井壁下部聚集，这样进一步加大了钻具和岩屑的接触面积，导致扭矩、摩阻的增大，从而引起卡钻等井下复杂事故。钻井液质量是决定整个钻井工程能否成功的关键，润滑剂可以大幅度降低钻井液的摩擦阻力，因此，在水平井、定向井的钻探过程对钻井液中润滑剂的润滑性能有着更高的要求。目前钻井液润滑剂主要分为固体和液体两类。固体类润滑剂主要有塑料小球、玻璃微珠及坚果圆粒等；液体类润滑剂一般选用植物油类，例如，豆油、蓖麻油、亚麻油或者棉子油等。其中，固体类润滑剂在使用过程中，极易被固控设备清除，使得钻井安全性降低。液体类润滑剂能够较好地与钻井浆液混于一体，不存在固体类液体润滑剂极易被固控设备清除降低安全性的弊端，但是在高温条件下润滑效果普遍较差，难以满足现代钻井的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种液体润滑剂和一种钻井液，本专利技术提供的液体润滑剂在高温条件下润滑减磨效果良好。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种液体润滑剂，包括基础油、表面活性剂、炭黑和有机钼化合物；所述有机钼化合物含有具有式I所示结构的二烷基二硫代氨基甲酸钼和具有式II所示结构的二烷基二硫代磷酸钼；其中，式I中R1～R4独立地为C1～C20的烷基；X1～X4独立地为O或S；式II中R5～R8独立地为C3～C10的烷基。优选的，所述有机钼化合物的质量为液体润滑剂总质量的5～20％；所述有机钼化合物中二烷基二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼的质量比为(0.5～40)：1。优选的，所述基础油的质量为液体润滑剂总质量的60～75％；所述基础油包括白油、柴油、植物油和矿物油中的一种或多种。优选的，所述炭黑的质量为液体润滑剂总质量的10～20％；所述炭黑的粒径为50～150μm。优选的，所述表面活性剂的质量为液体润滑剂总质量的4～15％。优选的，所述表面活性剂包括离子型表面活性剂，所述离子型表面活性剂包括石油磺酸钠、十六烷基溴化铵和季铵盐中的一种或多种。优选的，所述表面活性剂包括非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂包括脱水山梨醇脂肪酸酯类表面活性剂或OP-10烷基酚聚氧乙烯醚。本专利技术还提供了一种钻井液，包括钻井液基浆和钻井液液体润滑剂，所述钻井液液体润滑剂为上述技术方案所述液体润滑剂或者上述技术方案所述制备方法制备得到的液体润滑剂。优选的，所述钻井液液体润滑剂的质量为钻井液总质量的0.5～3.0wt％。优选的，所述钻井液基浆包括淡水基浆或盐水基浆；以质量份计，所述淡水基浆包括3～5份钠基膨润土和100份水；所述盐水基浆包括20～30份钠基膨润土、12～15份无机盐和100份水。本专利技术提供了一种液体润滑剂，包括基础油、表面活性剂、炭黑和有机钼化合物。本专利技术以二烷基二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼作为液体润滑剂重要组分，二者均为油溶性有机钼化合物，在钻具与井壁接触形成的高压下会在摩擦表面形成次级结构膜，不易被破坏，呈现良好的润滑减摩效果；并且液体润滑剂中的炭黑在钻井过程中能够形成一层薄片层，在挤压状态下，炭黑薄片层层分离，从而能够起到更好的润滑减摩作用；同时，表面活性剂使液体润滑剂在钻井液体系中形成适度的乳化效应，从而使得所述液体润滑剂能够充分均匀分散，提高其润滑减阻能力；本专利技术液体润滑剂中有机钼混合物是一种耐高温物质，在高温条件下，仍然能保持其结构的物质，使得液体润滑剂仍能保持正常的润滑效果。实施例的结果表明，本专利技术液体润滑剂具有较强的抗温能力，在120℃条件下钻井液的泥饼粘滞系数以及摩擦系数均能够保持在较低的水平，具有优异的润滑性。具体实施方式本专利技术提供了一种液体润滑剂，包括基础油、表面活性剂、炭黑和有机钼化合物；所述有机钼化合物含有具有式I所示结构的二烷基二硫代氨基甲酸钼和具有式II所示结构的二烷基二硫代磷酸钼；其中，式I中R1～R4独立地为C1～C20的烷基；X1～X4独立地为O或S；式II中R5～R8独立地为C3～C10的烷基。在本专利技术中，所述液体润滑剂包括基础油；所述基础油优选包括白油、柴油、植物油和矿物油中的一种或多种。在本专利技术中，所述基础油的质量优选为液体润滑剂总质量的60～75％，进一步优选为62～72％，更优选为65～70％。本专利技术对所述基础油的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。在本专利技术中，所述基础油为所述表面活性剂、炭黑以及有机钼化合物提供分散基体。在本专利技术中，所述液体润滑剂包括炭黑；所述炭黑的质量优选为液体润滑剂总质量的10～20％，进一步优选为12～18％，更优选为15％。在本专利技术中，所述炭黑的粒径优选为50～150μm，进一步优选为60～120μm，更优选为80～100μm。本专利技术对所述炭黑的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。在本专利技术中，所述液体润滑剂作为钻井液液体润滑剂使用，用于钻井过程中，所述炭黑能够形成一层薄片层，在挤压状态下，炭黑薄片层层分离，从而能够起到更好的润滑减摩作用。在本专利技术中，所述液体润滑剂包括表面活性剂；所述表面活性剂的质量优选为液体润滑剂总质量的4～15％，进一步优选为5～12％，更优选为6～10％。在本专利技术中，所述表面活性剂优选包括离子型表面活性剂，所述离子型表面活性剂进一步优选包括石油硫酸钠；在本专利技术中，所述表面活性剂优选包括非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂进一步优选包括脱水山梨醇脂肪酸酯类表面活性剂或OP-10烷基酚聚氧乙烯醚。本专利技术对所述脱水山梨醇脂肪酸酯类表面活性剂的种类没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可，可以为由山梨醇和脂肪酸酯化反应得到的表面活性剂，例如，可以为脱水山梨醇单月桂酸酯(Span20)、脱水山梨醇单棕榈酸酯(Span40)、脱水山梨醇单硬脂酸酯(Span60)、脱水山梨醇单油酸酯(Span80)或脱水山梨醇三油酸酯(Span85)。在本专利技术中，所述表面活性剂使液体润滑剂在钻井液体系中形成适度的乳化效应，从而使得所述液体润滑剂能够充分均匀分散，提高其润滑减阻能力。在本专利技术中，所述液体润滑剂包括有机钼化合物；所述有机钼化合物的质量优选为液体润滑剂总质量的5～20％，进一步优选为6～18％，更优选为10～15％。在本专利技术中，所述有机钼化合物含有二烷基二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼。在本专利技术中，所述有机钼化合物中二烷基二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼的质量比优选为(0.5～40)：1，进一步优选为(0.6～35)：1，更优选为(0.67～30)：1，最优选为(8～10)：1。在本专利技术中，所述二烷基二硫代氨基甲酸钼具有式I所示结构。本专利技术所述式I中R1～R4独立地为C1～C20的烷基，优选为C1～C10的烷基，进一步优选为C2～C8的烷基；所述式I中X1～X4独立地为O或S。在本专利技术的实施例中，所述二烷基二硫代氨基甲酸钼的结构可以具体为：式I中R1为C2的烷基，R2为C7的烷基，R3为C1的烷基，R4为C4的烷基，X1至X4全部为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体润滑剂，包括基础油、表面活性剂、炭黑和有机钼化合物；所述有机钼化合物含有具有式I所示结构的二烷基二硫代氨基甲酸钼和具有式II所示结构的二烷基二硫代磷酸钼；

【技术特征摘要】
1.一种液体润滑剂，包括基础油、表面活性剂、炭黑和有机钼化合物；所述有机钼化合物含有具有式I所示结构的二烷基二硫代氨基甲酸钼和具有式II所示结构的二烷基二硫代磷酸钼；其中，式I中R1～R4独立地为C1～C20的烷基；X1～X4独立地为O或S；式II中R5～R8独立地为C3～C10的烷基。2.根据权利要求1所述的液体润滑剂，其特征在于，所述有机钼化合物的质量为液体润滑剂总质量的5～20％；所述有机钼化合物中二烷基二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼的质量比为(0.05～40)：1。3.根据权利要求1或2所述的液体润滑剂，其特征在于，所述基础油的质量为液体润滑剂总质量的60～75％；所述基础油包括白油、柴油、植物油和矿物油中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的液体润滑剂，其特征在于，所述炭黑的质量为液体润滑剂总质量的10～20％；所述炭黑的粒径为50～150μm。5.根据权利要求1或2所述的液体润滑剂，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵宁，于培志，安玉秀，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11