一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂及其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于石油钻井用钻井液技术领域，公开了一种聚甲硫氨酸润滑剂，其制备方法如下：按比例准备原料，将氢氧化钠加入到水中搅拌至完全溶解得到液体A。然后将液体A加入到甲硫氨酸中搅拌并转移至马弗炉中，升温至一定温度后恒温一段时间。反应结束后从马弗炉中取出粗产物并降至室温，然后通过透析得到最终产物。本发明专利技术制备的聚甲硫氨酸具有稳定的吸附性，且在高负荷条件下易与金属形成化学反应膜，其极压润滑系数降低率可达88％，泥饼黏附系数降低率可达54％，并具有一定的抗温能力。并具有一定的抗温能力。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂及其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于石油钻井用钻井液
，具体涉及一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着世界能源需求的不断增加，油气开采深度和广度也在逐步增加，大位移井、水平井、定向井等复杂结构井的钻探日渐增多，不可避免的出现钻井扭矩和摩阻逐渐增加的情况，因此钻井液的润滑性能对钻井工作影响较大，使用润滑性能好的钻井液可以最大限度降低扭矩和摩阻，提高钻进效率，防止卡钻、磨损等井下复杂问题，确保安全高效钻井。
[0003]向钻井液中加入润滑剂是有效增强钻井液润滑性能的手段之一。在钻井液中使用的润滑剂应具有在金属与岩石上拥有良好的吸附性和极压抗磨性，良好的配伍性和热稳定性，价格合理且来源充足。传统润滑剂通过在钻具、套管和岩石等表面吸附形成油膜，从而降低钻柱与井壁之间的摩擦阻力，但在钻进类似大位移井等复杂结构井时，高负荷条件导致通过物理吸附形成的油膜极易被破坏，以致失去润滑效果，使钻井扭矩和摩阻突增，阻碍油气行业发展。
[0004]因此，开发了一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂以助力油气勘探开发。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂、制备方法及其应用，以解决现有钻井液润滑剂减磨性能不足的技术问题。
[0006]本专利技术目的通过以下技术方案来实现：
[0007]一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂，所述润滑剂为一种图1的化合物：
[0008]本专利技术还提供了一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：按质量份比称取各个原料，包括：7
‑
12份甲硫氨酸，1.2
‑
2.4份水，0.6
‑
1.8份氢氧化钠
[0010]步骤2：配置氢氧化钠水溶液A；
[0011]步骤3：将甲硫氨酸与溶液A混合搅拌后放置于马弗炉中，一定温度恒温一段时间，反应结束得到粗产物；
[0012]步骤4：将粗产物进行透析纯化得到最终产物。
[0013]进一步地，步骤2中所述氢氧化钠溶液优选为20wt％～60wt％；
[0014]进一步地，步骤3中所述反应时间优选为4
‑
8h；
[0015]进一步地，步骤4中所述反应温度优选为150℃～200℃；
[0016]进一步地，步骤3中所述恒温过程优选为每半小时搅拌一次。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0018]1、本专利技术提供的聚甲硫氨酸润滑剂具有丰富的氧含量，能有效吸附在钻具、套管和岩石上，且高硫含量使其易与钻具或套管发生化学反应生成化学反应膜，增强极压抗磨
性。
[0019]2、制备方法条件简单，成本低。
附图说明
[0020]图1是聚甲硫氨酸润滑剂的结构式。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和实验数据对本专利技术进行详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]本专利技术公开了一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂及其制备方法及应用，具体制备步骤为：
[0023]步骤1：按质量份比称取各个原料，包括：7
‑
12份甲硫氨酸，4
‑
8份水，0.6
‑
1.8份氢氧化钠
[0024]步骤2：配置氢氧化钠水溶液A；
[0025]步骤3：将甲硫氨酸与溶液A混合搅拌后放置于马弗炉中，150℃～200℃恒温4h以上，反应结束得到粗产物；
[0026]步骤4：将粗产物进行透析纯化得到最终产物。
[0027]在制备过程中使用氢氧化钠和水配置氢氧化钠溶液作为催化剂，加入甲硫氨酸进行聚合缩合反应制备如图1的聚甲硫氨酸。
[0028]在一些具体实施例中，溶液A与甲硫氨酸混合均匀，以便反应充分进行。
[0029]在一些具体实施例中，反应过程中每半小时搅拌一次，以便有利于反应的进行。
[0030]在一些具体实施例中，透析过程选用截留分子量大于14000的透析膜并且每天更换一次水，以便除去小分子杂质。
[0031]实施例1：
[0032]按重量份比分别称取甲硫氨酸7份，水2.4份，氢氧化钠0.6份，将氢氧化钠加入到水中搅拌至完全溶解得到液体A。再将液体A加入到甲硫氨酸中搅拌并转移至马弗炉中，升温至150℃后恒温4h。反应结束后从马弗炉中取出粗产物并降至室温，然后通过透析得到最终产物，将该样品标记为样品1。
[0033]实施例2：
[0034]按重量份比分别称取甲硫氨酸7份，水1.8份，氢氧化钠1.2份，将氢氧化钠加入到水中搅拌至完全溶解得到液体A。将液体A加入到甲硫氨酸中搅拌并转移至马弗炉中，升温至150℃后恒温4h。反应结束后从马弗炉中取出粗产物并降至室温，然后通过透析得到最终产物，将该样品标记为样品2。
[0035]实施例3：
[0036]按重量份比分别称取甲硫氨酸10份，水1.8份，氢氧化钠1.2份，将氢氧化钠加入到水中搅拌至完全溶解得到液体A。将液体A加入到甲硫氨酸中搅拌并转移至马弗炉中，升温至150℃后恒温4h。反应结束后从马弗炉中取出粗产物并降至室温，然后通过透析得到最终产物，将该样品标记为样品3。
[0037]实施例4：
[0038]按重量份比分别称取甲硫氨酸10份，水1.2份，氢氧化钠1.8份，将氢氧化钠加入到水中搅拌至完全溶解得到液体A。将液体A加入到甲硫氨酸中搅拌并转移至马弗炉中，升温至150℃后恒温4h。反应结束后从马弗炉中取出粗产物并降至室温，然后通过透析得到最终产物，将该样品标记为样品4。
[0039]实施例5：
[0040]按重量份比分别称取甲硫氨酸12份，水1.2份，氢氧化钠1.8份，将氢氧化钠加入到水中搅拌至完全溶解得到液体A。将液体A加入到甲硫氨酸中搅拌并转移至马弗炉中，升温至150℃后恒温4h。反应结束后从马弗炉中取出粗产物并降至室温，然后通过透析得到最终产物，将该样品标记为样品5。
[0041]实施例6：
[0042]按重量份比分别称取甲硫氨酸10份，水1.8份，氢氧化钠1.2份，将氢氧化钠加入到水中搅拌至完全溶解得到液体A。将液体A加入到甲硫氨酸中搅拌并转移至马弗炉中，升温至180℃后恒温4h。反应结束后从马弗炉中取出粗产物并降至室温，然后通过透析得到最终产物，将该样品标记为样品6。
[0043]实施例7：
[0044]按重量份比分别称取甲硫氨酸10份，水1.8份，氢氧化钠1.2份，将氢氧化钠加入到水中搅拌至完全溶解得到液体A。将液体A加入到甲硫氨酸中搅拌并转移至马弗炉中，升温至200℃后恒温4h。反应结束后从马弗炉中取出粗产物并降至室温，然后通过透析得到最终产物，将该样品标记为样品7。
[0045]实施例8：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用聚甲硫氨酸润滑剂及其制备方法及应用，其特征在于，所述润滑剂为一种图1的化合物。2.一种如权利要求1所述的聚甲硫氨酸润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按质量份比称取各个原料，包括：7
‑
12份甲硫氨酸，1.2
‑
2.4份水，0.6
‑
1.8份氢氧化钠；步骤2：配置氢氧化钠水溶液A；步骤3：将甲硫氨酸与溶液A混合搅拌后放置于马弗炉中，一定温度恒温一段时间，反应结束得到粗产物；步骤4：将粗产物进行透析纯化得到最终产物。3.根据权利要求2所述的聚甲硫氨酸润滑剂的制备方法，其特征在于，步骤2中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丹超，陈世林，白杨，谢刚，李文哲，代锋，李欣，晏玮，张峻谦，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：