一种抗高温钻井液润滑剂制造技术

本发明专利技术涉及一种抗高温钻井液润滑剂，属石油钻井工程化学剂技术领域，其特征在于其组成为：合成油、主乳化剂、辅乳化剂、抗磨剂、温度稳定剂、纳米材料、水；其中各组分的重量百分比为：合成油：38～40％；主乳化剂：3.6～3.7％；辅乳化剂：1.9～2.0％；抗磨剂：0.8～1.0％；温度稳定剂：0.5～0.8％；纳米材料：0.5～0.6％；水：余量。本发明专利技术的润滑剂解决了常规润滑剂在高温作用下，降解严重，在井壁及钻柱表面吸附下降等问题；而其中的纳米材料高温下处于熔化、半熔化或烧结状态，在井壁或金属表面上形成一层纳米润滑膜，使钻井液体系在高温下润滑性更好，具有制备简单、性能稳定、安全环保的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种抗高温钻井液润滑剂，属石油钻井工程化学剂

技术介绍
在钻井过程中，由于存在地温梯度和压カ梯度，井眼越深，井筒内的温度和压カ就会越来越高。在高温条件下，钻井液中的润滑剂就会发生降解，使其润滑性大幅下降；而伴随着高的地层压カ，又必须对钻井液进行加重才能平衡地层压カ，因此，若钻井液的润滑性进ー步下降，极易发生压差卡钻和粘附卡钻等井下事故；欲要保持钻井液有良好的润滑性，往往要不断地向钻井液中添加各类润滑剤，这不仅増加了钻井液的成本，而且还増加了エ作強度。因此，如何解决好钻井液在高温高压条件下的润滑性，是深井、超深井钻井液技术面临的重要问题。目前国内使用最多、性能最稳定的抗高温钻井液润滑剂主要是矿物油、乳化浙青、氧化浙青等。但大量使用这类润滑剤，不仅会对环境产生严重污染，而且还存在安全隐患；因此，提供ー种安全环保的抗高温钻井液润滑剂具有重要的现实意义。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供ー种抗高温钻井液润滑剂，使钻井液体系在高温下的润滑性更好，不影响常规钻井液体系的流变性，具有制备简单、性能稳定、安全环保的特点。本专利技术是通过如下技术方案来实现上述目的的。本专利技术所提供的ー种抗高温钻井液润滑剂，其组成为合成油、主乳化剤、辅乳化齐U、抗磨剂、温度稳定剂、纳米材料、水；其中各组分的重量百分比为合成油38 40%;主乳化剂3. 6 3. 7% ;辅乳化剤:I. 9 2. O % ；抗磨剂0.8 1.0% ;温度稳定剂0. 5 O. 8% ;纳米材料:O. 5 O. 6% ；水余量；所述的合成油为不含苯环的人工合成的10号白油或5号白油；这类合成油闪点高，低毒；可単独使用，也可复合使用；所述的主乳化剂为吐温80或吐温60 ；所述的辅乳化剂为司盘80或司盘60 ;所述的抗磨剂为含有抗磨元素S的苯こ烯基硫脲或含P的十二烷基磷酸酯钠盐；可単独使用，也可复合使用；S与金属滑块磨损表面作用，生成无机润滑膜，而P在摩擦过程中生成磷化合物无机润滑膜，该膜熔点比较低，并且还可以与铁形成低共熔混合物；另外，该剂中的油相也能在井壁或金属表面形成有机膜，摩擦时，这些膜反复生成、磨掉、碾压、累积而成多层复合膜。所述的温度稳定剂为丙烯酰胺(AM)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、苯こ烯基硫脲等单体聚合而成；该处理剂抗温可达210°C;可単独使用，也可以与甲酸钠、甲酸钾复配使用；所述的纳米材料为超细聚四氟こ烯高分子材料；纳米材料，其颗粒尺寸很小，比表面积很大，这样就大大增加了与其它物质发生吸附反应的机会和程度；另外，纳米材料呈正电性，能与井壁和金属表面产生很强的静电吸附；在摩擦过程中，由于摩擦表面局部温度高，尤其在高温极压情况下，纳米材料微粒处于熔化、半熔化或烧结状态，从而在井壁或金属表面上形成一层纳米润滑膜；该膜不同于一般的润滑膜，它的韧性和抗拉、抗折強度均大大优于一般的高分子和表面活性剂所形成的膜。 本专利技术所提供的ー种抗高温钻井液润滑剂采用常规的乳化方法配制即可。本专利技术与现有的技术相比具有如下有益效果I、本专利技术的润滑剂解决了常规润滑剂在高温作用下，降解严重，在井壁及钻柱表面吸附下降等问题；而其中的纳米材料高温下处于熔化、半熔化或烧结状态，在井壁或金属表面上形成ー层纳米润滑膜，使钻井液体系在高温下润滑性更好。2、本专利技术的润滑剂具有很好的环保性和安全性。3、本专利技术的润滑剂制备简单，性能稳定，不影响常规钻井液体系的流变性，并具有降滤失作用。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进ー步说明室内模拟配制三种现场常用的钻井液体系，评价本专利技术的润滑剂在这三种钻井液中加量为3%时，在不同温度下热滚16小时后的流变性、滤失性及润滑性。本专利技术的润滑剂，其中各组分的重量百分比为合成油38.5%;主乳化剂3.6%;辅乳化剂2.0%;抗磨剂1.0%;温度稳定剂0.5%;纳米材料O. 5%;水余量。I、正电胶钻井液其中各组分的重量百分比为膨润土 4% ;正电胶(MMH) :0. 5% ;聚合物增粘剂(80A51) :0. 3% ;抗高温聚合物降滤失剂:1.0% ;温度稳定剂0. 4% ;碳酸钠0. 15% ;氢氧化钠0. 1% ;水余量。2、聚合物钻井液其中各组分的重量百分比为膨润土 4% ;聚合物增粘剂(80A51) 0. 3% ;抑制剂(KPAM) 0. 4% ;抗高温聚合物降滤失剂1. 0% ;温度稳定剂0. 4% ;碳酸钠0. 15% ;氢氧化钠0. 1% ;水余量。3、聚磺钻井液其中各组分的重量百分比为膨润土 4% ;聚合物增粘剂(80A51) 0. 3% ;抑制剂(KPAM) 0.4% ;抗高温聚合物降滤失剂0. 4% ;磺化类降滤失剂3% ;温度稳定剂0. 4% ;碳酸钠0. 15% ;氢氧化钠O.I % ;水余量ο抗高温润滑剂对钻井液体系性能影响 权利要求1.ー种抗高温钻井液润滑剂，其特征在于其组成为合成油、主乳化剤、辅乳化剤、抗磨剂、温度稳定剂、纳米材料、水；其中各组分的重量百分比为 合成油38 40% ； 主乳化剤:3.6 3.7% ; 辅乳化剤:1.9 2.0% ; 抗磨剂:0.8 1.0% ； 温度稳定剂0. 5 0.8% ; 纳米材料:0· 5 O. 6% ; 水余量。2.根据权利要求I所述的ー种抗高温钻井液润滑剂，其特征在于所述的合成油为不含苯环的人工合成的10号白油或5号白油；可单独使用，也可复合使用。3.根据权利要求I所述的ー种抗高温钻井液润滑剂，其特征在于所述的主乳化剂为吐温80或吐温60。4.根据权利要求I所述的ー种抗高温钻井液润滑剂，其特征在于所述的辅乳化剂为司盘80或司盘60。5.根据权利要求I所述的ー种抗高温钻井液润滑剂，其特征在于所述的抗磨剂为含有抗磨元素S的苯こ烯基硫脲或含P的十二烷基磷酸酯钠盐；可単独使用，也可复合使用。6.根据权利要求I所述的ー种抗高温钻井液润滑剂，其特征在于所述的温度稳定剂为丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、苯こ烯基硫脲聚合而成；可単独使用，也可以与甲酸钠、甲酸钾复配使用。7.根据权利要求I所述的ー种抗高温钻井液润滑剂，其特征在于所述的纳米材料为超细聚四氟こ烯高分子材料。全文摘要本专利技术涉及一种抗高温钻井液润滑剂，属石油钻井工程化学剂
，其特征在于其组成为合成油、主乳化剂、辅乳化剂、抗磨剂、温度稳定剂、纳米材料、水；其中各组分的重量百分比为合成油38～40％；主乳化剂3.6～3.7％；辅乳化剂1.9～2.0％；抗磨剂0.8～1.0％；温度稳定剂0.5～0.8％；纳米材料0.5～0.6％；水余量。本专利技术的润滑剂解决了常规润滑剂在高温作用下，降解严重，在井壁及钻柱表面吸附下降等问题；而其中的纳米材料高温下处于熔化、半熔化或烧结状态，在井壁或金属表面上形成一层纳米润滑膜，使钻井液体系在高温下润滑性更好，具有制备简单、性能稳定、安全环保的特点。文档编号C09K8/035GK102863946SQ20111019187公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日专利技术者罗春芝, 王越之, 李宁, 文志明 申请人:长江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温钻井液润滑剂，其特征在于其组成为：合成油、主乳化剂、辅乳化剂、抗磨剂、温度稳定剂、纳米材料、水；其中各组分的重量百分比为：合成油：38～40％；主乳化剂：3.6～3.7％；辅乳化剂：1.9～2.0％；抗磨剂：0.8～1.0％；温度稳定剂：0.5～0.8％；纳米材料：0.5～0.6％；水：余量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗春芝，王越之，李宁，文志明，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：