钻井液润滑剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种钻井液润滑剂、制备方法及其应用。属于石油、天然气钻井技术领域，所述钻井液润滑剂制备方法包括：将重量百分比为7％～9％的聚丙二醇、14％～18％的多元混合醇、14％～17％的正辛醇以及56％～61％的脂肪酸混合搅拌均匀；加热使反应体系温度升至第一参考温度后调节PH值为8～10；当温度达到第二参考温度后恒温反应参考时间，冷却后得到所述钻井液润滑剂；其中，所述第一参考温度小于所述第二参考温度；所述脂肪酸为单不饱和脂肪酸。本申请实施例提供的方法制备的钻井液润滑剂，显著提高各种水基钻井液的综合润滑性能，减少钻具摩阻和扭矩，提高了钻井速度和降低了井下事故。事故。事故。

【技术实现步骤摘要】
钻井液润滑剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及石油、天然气钻井
，特别涉及一种钻井液润滑剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]在石油钻井作业中，不同工况作业下钻头、钻具与井壁产生各种磨擦，造成设备磨损、摩阻増大，进一步増加井下风险。为了减少井下风险、机械零部件在运行中因摩擦而产生的能量损失及设备损坏，世界各国积极研制各种用以降低摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质，即钻井液润滑剂，以达到润滑减阻的目的。
[0003]目前钻井液润滑剂主要使用有毒性的矿物油材料(如柴油，沥青等)作为基础原料，然后辅助添加一些封堵剂和粗颗粒堵漏剂等。
[0004]专利技术人发现相关技术至少存在以下技术问题：
[0005]随着环保要求的日益严格，钻井液润滑剂的用量也不断增加，钻井液润滑剂润滑效果低，需要通过增加钻井液润滑剂用量来提高其润滑效果，如此导致了钻井液润滑剂成本的升高，同时也加重了对环境的污染，增加了后期废弃钻井液润滑剂处理成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种钻井液润滑剂、制备方法及其应用，可解决钻井液润滑剂成本的升高，同时也加重了对环境的污染，增加了后期废弃钻井液润滑剂处理成本的技术问题。具体技术方案如下：
[0007]一方面，提供了一种钻井液润滑剂制备方法，所述钻井液润滑剂制备方法包括：
[0008]将重量百分比为7％～9％的聚丙二醇、14％～18％的多元混合醇、14％～17％的正辛醇以及56％～61％的脂肪酸混合搅拌均匀；/>[0009]加热使反应体系温度升至第一参考温度后调节PH值为8～10；
[0010]当温度达到第二参考温度后恒温反应参考时间，冷却后得到所述钻井液润滑剂；
[0011]其中，所述第一参考温度小于所述第二参考温度；所述脂肪酸为单不饱和脂肪酸。
[0012]在一种可选地实施方式中，所述加热使反应体系温度升至第一参考温度后调节PH值为8～10，包括：加热使反应体系温度升至第一参考温度后加入重量百分比为0.2～0.32％的氢氧化钠调节PH值为8～10。
[0013]在一种可选地实施方式中，所述单不饱和脂肪酸为油酸。
[0014]在一种可选地实施方式中，所述多元混合醇为C
12
～C
14
的混合醇。
[0015]在一种可选地实施方式中，所述聚丙二醇的分子量为900～1100。
[0016]在一种可选地实施方式中，所述第一参考温度为45℃～55℃。
[0017]在一种可选地实施方式中，所述第二参考温度为180℃～190℃。
[0018]在一种可选地实施方式中，所述参考时间为5小时～7小时。
[0019]另一方面，提供了一种钻井液润滑剂，所述钻井液润滑剂根据上述任一所述的钻
井液润滑剂制备方法制备得到，所述钻井液润滑剂包括以下重量百分比的组分：
[0020]7％～9％的聚丙二醇、14％～18％的多元混合醇、14％～17％的正辛醇以及56％～61％的脂肪酸。
[0021]还一方面，提供了一种钻井液润滑剂的应用，所述钻井液润滑剂的应用包括：将上述任一所述的钻井液润滑剂制备方法制备得到的钻井液润滑剂与钻井液一起注入井内，进行石油和天然气的开发。
[0022]本专利技术的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0023]本申请实施例提供的钻井液润滑剂制备方法制备得到的钻井液润滑剂，通过聚丙二醇、多元混合醇以及正辛醇中的极性基团在管道表面能产生物理吸附和化学吸附，形成一层牢固的吸附膜(界油膜)，使管道摩擦表面受到保护，降低管道金属表面的摩擦阻力；钻井液润滑剂加入钻井液中，极性基团能牢固地吸附在粘土颗粒表面上，形成一层多分子吸附膜，又可以在粘土和金属表面形成致密的油膜，从而降低摩擦力，减小磨损，提高整个钻井液润滑剂的润滑效果。本申请实施例提供的钻井液润滑剂在标准基浆中加量0.5％，极压润滑系数降低率大于80％，显著提高各种水基钻井液的综合润滑性能，减少钻具摩阻和扭矩，提高了钻井速度和降低了井下事故。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术实施例提供的钻井液润滑剂制备方法流程示意图。
具体实施方式
[0026]除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
[0027]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0028]随着对油气资源需求的加速增长，油气勘探开发也进一步向技术要求苛刻的地区和地层延伸，使得深井、超深井、多分支井、大位移井、水平井等数量急剧增多，井位布局也开始向人口稠密、环境要求高的地区进行。要求绿色开发油气资源，减少对环境污染，迫使钻井液润滑剂与钻井液配合不仅要能高效的完成钻井施工要求，还要具有低毒、环保的要求。
[0029]目前钻井液润滑剂主要使用有毒性的矿物油材料(如柴油，沥青等)作为基础原料，这必然会被日益严格的环境保护要求所限制。随着深井、超深井、水平井开发规模不断扩大，高密度、高固相含量钻井液体系的增加，钻井液润滑剂的用量也不断增加，常用的矿物油基和改性沥青类润滑剂不能有效提高钻井液润滑效果，因此现场往往通过增加钻井液润滑剂用量来提高钻井液的润滑效果，即导致了钻井液成本的升高，同时也加重了对环境的污染，增加了后期废弃钻井液处理费用。本申请实施例提供的钻井液润滑剂旨在解决上
述技术问题。
[0030]一方面，本申请实施例提供了一种钻井液润滑剂制备方法，如图1所示，钻井液润滑剂制备方法包括：
[0031]步骤101、将重量百分比为7％～9％的聚丙二醇、14％～18％的多元混合醇、14％～17％的正辛醇以及56％～61％的脂肪酸混合搅拌均匀。
[0032]步骤102、加热使反应体系温度升至第一参考温度后调节PH值为8～10。
[0033]步骤103、当温度达到第二参考温度后恒温反应参考时间，冷却后得到钻井液润滑剂；
[0034]其中，第一参考温度小于第二参考温度；脂肪酸为单不饱和脂肪酸。
[0035]本申请实施例提供的钻井液润滑剂制备方法制备得到的钻井液润滑剂，通过聚丙二醇、多元混合醇以及正辛醇中的极性基团在管道表面能产生物理吸附和化学吸附，形成一层牢固的吸附膜(界油膜)，使管道摩擦表面受到保护，降低管道金属表面的摩擦阻力；钻井液润滑剂加入钻井液中，极性基团能牢固地吸附在粘土颗粒表面上，形成一层多分子吸附膜，又可以在粘土和金属表面形成致密的油膜，从而降低摩擦力，减小磨损，提高整个钻井液润滑剂的润滑效果。本申请实施例提供的钻井液润滑剂在标准基浆中加量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井液润滑剂制备方法，其特征在于，所述钻井液润滑剂制备方法包括：将重量百分比为7％～9％的聚丙二醇、14％～18％的多元混合醇、14％～17％的正辛醇以及56％～61％的脂肪酸混合搅拌均匀；加热使反应体系温度升至第一参考温度后调节PH值为8～10；当温度达到第二参考温度后恒温反应参考时间，冷却后得到所述钻井液润滑剂；其中，所述第一参考温度小于所述第二参考温度；所述脂肪酸为单不饱和脂肪酸。2.根据权利要求1所述的钻井液润滑剂制备方法，其特征在于，所述加热使反应体系温度升至第一参考温度后调节PH值为8～10，包括：加热使反应体系温度升至第一参考温度后加入重量百分比为0.2～0.32％的氢氧化钠调节PH值为8～10。3.根据权利要求1所述的钻井液润滑剂制备方法，其特征在于，所述单不饱和脂肪酸为油酸。4.根据权利要求1所述的钻井液润滑剂制备方法，其特征在于，所述多元混合醇为C
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～C
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【专利技术属性】
技术研发人员：周代生，杨欢，黎然，李成全，陈马林，陈骥，郭建新，刘从箐，李丁，文超，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：