水基钻井液用润滑剂及其制备方法以及水基钻井液技术

本发明专利技术提供了一种水基钻井液用润滑剂及其制备方法以及水基钻井液，所述水基钻井液用润滑剂包括：按重量份计70～80份基础油、2～5份非离子型表面活性剂、1～3份极压抗磨剂、2～3份降凝剂和10～20份水。所述水基钻井液用润滑剂的制备方法包括步骤：按重量份计，将70～80份的基础油加入反应容器中，搅拌并加入2～5份的非离子型表面活性剂，搅拌20～30分钟；继续加入1～3份的极压抗磨剂，搅拌10～20分钟；加入2～3份的降凝剂，搅拌20～30分钟；继续加入10～20份的水，搅拌20～30分钟，得到所述水基钻井液用润滑剂。本发明专利技术的水基钻井液用润滑剂具有较好的润滑性能和抗高温能力、制备工艺简单等优点。简单等优点。

【技术实现步骤摘要】
水基钻井液用润滑剂及其制备方法以及水基钻井液


[0001]本专利技术属于钻井液
，具体来讲，涉及一种水基钻井液用润滑剂及其制备方法以及水基钻井液。

技术介绍

[0002]页岩气长水平段水平井技术具有大幅度提高油气产量和采收率的技术优势，对油气藏具有显著的开发效益。但由于页岩气水平井段较长，在钻井过程中，岩屑会沉向下井壁，而下井壁的钻井液流速又十分缓慢，因而岩屑会堆积在下井壁形成岩屑床，一旦岩屑床的厚度达到一定的值，就会影响施工效率，发生安全问题，如造成起下钻阻卡等复杂情况的发生。
[0003]目前针对页岩气水平井段岩屑床对钻具摩擦扭矩没有统一的解决方法，传统的解决方法一般是使用乳化石蜡、沥青、柴油、白油等润滑剂，降低钻柱与井壁(泥饼)之间的摩擦，很少涉及钻柱与岩屑之间的摩擦，而根据现场实践表面，使用传统的润滑剂不能有效解决钻柱与岩屑之间的摩擦问题。
[0004]因此，有必要研制一种能够降低钻柱与岩屑之间摩擦的润滑剂，以提高页岩气水平井的施工效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种能够降低钻柱与岩屑之间摩擦、润滑性能好、抗温性能好的水基钻井液用润滑剂及其制备方法以及水基钻井液。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种水基钻井液用润滑剂，所述润滑剂可包括：
[0007]按重量份计，70～80份基础油、2～5份非离子型表面活性剂、1～3份极压抗磨剂、2～3份降凝剂和10～20份水。
[0008]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述润滑剂包括：
[0009]按重量份计，72～78份基础油、3～4.5份非离子型表面活性剂、1.5～3份极压抗磨剂、2～3份降凝剂和12～18份水。
[0010]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述基础油可包括季戊四醇酯、聚乙二醇醚和甲基硅油中的至少一种；
[0011]所述非离子型表面活性剂可包括SP
‑
80、OP
‑
10或TW
‑
80中的至少一种。
[0012]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述极压抗磨剂可包括磷酸三甲基酚酯、α
‑
巯基苯并噻唑和硫代磷酸三苯酯中的至少一种；
[0013]所述降凝剂为烷基萘，所述烷基萘可包括甲基萘、乙基萘和丙基萘中的至少一种。
[0014]本专利技术的另一方面提供了一种水基钻井液用润滑剂的制备方法，所述制备方法可包括步骤：
[0015]按重量份计，将70～80份的基础油加入反应容器中，搅拌并加入2～5份的非离子型表面活性剂，继续搅拌20～30分钟；
[0016]向反应容器中加入1～3份的极压抗磨剂，搅拌10～20分钟；加入2～3份降凝剂烷基萘，搅拌20～30分钟；
[0017]继续加入10～20份的水，搅拌20～30分钟，得到所述的水基钻井液用润滑剂。
[0018]在本专利技术另一方面的一个示例性实施例中，所述搅拌的转速可为800～1200r/min，所述反应容器内的温度可为30～40℃。
[0019]本专利技术的又一方面提供了一种水基钻井液，所述水基钻井液可包括：
[0020]按重量份计，100份水、3～12份膨润土、0.1～1.1份碳酸钠、0.001～0.3份氢氧化钠、2～8份抑制剂、1～9份封堵剂、2～10份如权利要求1～5中任意一项所述的润滑剂、3～11份降滤失剂、2～10份降粘剂和11～51份加重剂。
[0021]在本专利技术又一方面的一个示例性实施例中，所述水基钻井液可包括：
[0022]按重量份计，100份水、5～11份膨润土、0.2～0.8份碳酸钠、0.002～0.25份氢氧化钠、3～7份抑制剂、2～8份封堵剂、3～9份权利要求1～5任意一项所述的润滑剂、4～10份降滤失剂、3～8份降粘剂和13～46份加重剂。
[0023]在本专利技术又一方面的一个示例性实施例中，所述膨润土可为钠膨润土；
[0024]所述抑制剂可为NaCl、KCl、甲酸钠和硅酸钠中的至少一种；
[0025]所述封堵剂可为纳米封堵剂LAT或Fe3O4或磺化沥青SAS；
[0026]在本专利技术又一方面的一个示例性实施例中，所述降滤失剂可为钠羧甲基纤维素CMC、磺甲基酚醛树脂SMP
‑
1和聚丙烯腈HPAN中的至少一种；
[0027]所述降粘剂可为铁铬木质素磺酸盐FCLS或聚丙烯酸钠X
‑
A40；
[0028]所述加重剂可为重晶石粉、石灰石粉或铁矿粉中的至少一种。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括以下内容中的至少一项：
[0030](1)本专利技术制得的水基钻井液用润滑剂，不仅能够极大的提升钻井液的润滑性能(配置形成的钻井液的润滑系数降低率均大于90％)，而且其还有较好的抗高温能力(在160℃条件下老化16h后的钻井液润滑系数基本保持不变)；
[0031](2)本专利技术提供的水基钻井液，不仅能形成优质的泥饼，提高泥饼的稳定性，同时其润滑效果较好，还具有较好的抗温性能，尤其适用与页岩气长水平段，能够减低钻柱与岩屑之间的摩擦，提高钻井施工效率。
具体实施方式
[0032]在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的水基钻井液用润滑剂及其制备方法以及水基钻井液。
[0033]在本专利技术的第一示例性实施例中，提供了一种水基钻井液用润滑剂，所述润滑剂可包括：
[0034]按重量份计，70～80份基础油、2～5份非离子型表面活性剂、1～3份极压抗磨剂、2～3份降凝剂和10～20份水。
[0035]进一步地，所述润滑剂可包括：
[0036]按重量份计，72～78份基础油、3～4.5份非离子型表面活性剂、1.5～3份极压抗磨
剂、2～3份降凝剂和12～18份水。
[0037]其中，所述基础油可包括季戊四醇酯、聚乙二醇醚和甲基硅油中的至少一种。
[0038]所述非离子型表面活性剂可包括SP
‑
80、OP
‑
10或TW
‑
80中的至少一种。这里，SP
‑
80即山梨醇酐单油酸酯或失水山梨醇单油酸酯或司盘80，OP
‑
10即十二烷基酚聚氧乙烯醚，TW
‑
80即聚氧乙烯(20)山梨醇酐脂肪酸酯。
[0039]进一步地，所述极压抗磨剂可以为航空润滑油极压抗磨剂，所述航空润滑油极压抗磨剂可包括磷酸三甲基酚酯(TPC)、α
‑
巯基苯并噻唑(MST)和硫代磷酸三苯酯(TPPT或T309)中的至少一种。
[0040]所述降凝剂为烷基萘降凝剂，所述烷基萘可包括甲基萘、乙基萘和丙基萘中的至少一种。
[0041]在本专利技术的第二示例性实施例中，提供了一种水基钻井液用润滑剂的制备方法，所述制备方法可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水基钻井液用润滑剂，其特征在于，所述润滑剂包括：按重量份计，70～80份基础油、2～5份非离子型表面活性剂、1～3份极压抗磨剂、2～3份降凝剂和10～20份水。2.根据权利要求1所述的水基钻井液用润滑剂，其特征在于，所述润滑剂包括：按重量份计，72～78份基础油、3～4.5份非离子型表面活性剂、1.5～3份极压抗磨剂、2～3份降凝剂和12～18份水。3.根据权利要求1或2所述的水基钻井液用润滑剂，其特征在于，所述基础油包括季戊四醇酯、聚乙二醇醚和甲基硅油中的至少一种；所述非离子型表面活性剂包括SP
‑
80、OP
‑
10或TW
‑
80中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的水基钻井液用润滑剂，其特征在于，所述极压抗磨剂包括磷酸三甲基酚酯、α
‑
巯基苯并噻唑和硫代磷酸三苯酯中的至少一种；所述降凝剂为烷基萘，所述烷基萘包括甲基萘、乙基萘和丙基萘中的至少一种。5.一种水基钻井液用润滑剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：按重量份计，将70～80份的基础油加入反应容器中，搅拌并加入2～5份的非离子型表面活性剂，搅拌20～30分钟；继续向反应容器中加入1～3份的极压抗磨剂，搅拌10～20分钟；加入2～3份的降凝剂，搅拌20～30分钟；继续加入10～20份的水，搅拌20～30分钟，得到所述水基钻井液用润滑剂。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：景岷嘉，明显森，周杨，陈俊斌，马光长，王兰，舒小波，陶怀志，赵正国，李茂森，贺海，谢显涛，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：