[发明专利]钻井液用润滑剂

说明书

技术领域

本发明属于石油钻井工程化学剂技术领域，尤其涉及一种钻井液用润滑剂。

背景技术

润滑剂广泛应用于机械加工、交通运输、冶金、煤炭、建筑等行业，作为用在各种类型的机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，润滑剂主要用于减少运动部件表面间的摩擦，同时对机器设备具有冷却、密封、防腐、防锈、绝缘、功率传送、清洗杂质等作用。虽然润滑剂的功能都是一样的，但是在不同行业所用到的润滑剂由于应用的产品有所不同，所以润滑剂的构成组分也会有所差异。

在油田开发产业中，钻井液的润滑性能对钻井工作影响很大，因此用于钻井液中的润滑剂，要求可使钻井液能够减小钻具的扭矩、磨损和疲劳，延长钻头轴承的使用寿命，同时防止粘附卡钻、减少泥包钻头，易于处理井下事故等。对于钻井液润滑剂可以分为很多类，有矿物油类，也有动植物油类。其中矿物油类润滑剂由于对环境污染比较大，而且荧光级别高，对地质数据的分析和影响较大，逐渐丧失了竞争优势。而动植物油类具有较低的荧光级别，良好的润滑性能，可生物降解，因此开发植物油作为润滑剂基础油是绿色环保润滑剂研究的主要趋势。但是目前大多数动植物油类的润滑剂不具有耐高温耐高压的特性，一旦遇到高温高压的情况就会发生降解，使得润滑性能降低，导致钻井液的润滑性能不足以达到上述要求。同时，有些钻井液用植物油润滑剂尽管具有耐高温耐高压的特性，但是又不具有很好的抗磨、减摩性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的钻井液用润滑剂所存在的上述缺陷提供一种钻井液用润滑剂，其具有良好润滑性能的同时，还具有耐高温、耐高压、抗磨、减摩性能。

本发明的目的是采用以下技术方案实现的：

一种钻井液用润滑剂，其包括按重量份计的以下组分：植物油35～90份，合成酯型油性剂10～25份，乳化剂9～21份，极压抗磨剂3～8份，有机钼化合物6-18份，纳米金属粉10～12份，分散剂7～15份，石墨粉5～9份，消泡剂3～8份，表面活性剂4～7份，抗氧剂4-8份。

优选的是，所述植物油选自花生油、大豆油、菜籽油或蓖麻油中的一种或几种。

优选的是，所述合成酯型油性剂选自三羟甲基丙烷油酸酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸异辛酯、棕榈酸异辛酯或棕榈油中的一种或几种，当选择两种以上油性剂时，各油性剂组分按照重量比1：1的方式进行混合。

优选的是，所述乳化剂选自自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、多元醇酯的一种或几种，当选择两种以上乳化剂时，各乳化剂组分按照重量比1：1的方式进行混合。

优选的是，所述极压抗磨剂为偏硼酸钠、偏硼酸钾和三硼酸钾中的一种。

优选的是，所述有机钼化合物为重量比为1:2的环烷酸钼和烷基水杨酸钼。

优选的是，所述纳米金属粉的粒度在35～45nm。

优选的是，所述分散剂为重量比为4：3的低氮型聚异丁烯丁二酰亚胺和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺。

优选的是，所述粘度指数改进剂采用聚甲基丙烯酸酯或是乙烯丙烯共聚物。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

本发明以植物油为主要原料，并添加有其他不含硫、磷元素的添加剂作为辅料，制备出了环境友好的钻井液用润滑剂；同时通过严格控制不同添加剂的重量配比，使得添加剂之间得以相互作用以在润滑剂中发挥出了最佳的功效，进而保证了钻井液良好的润滑性能，让钻井液能够在金属钻具表面形成一层牢固的纳米保护膜，有效降低钻探过程中的扭矩和摩擦阻力，达到保护钻具表面，延长钻具使用寿命的目的。同时，本发明所述润滑剂可使钻井液在高温高压下仍然能保持良好的润滑性，且具有优异的抗磨、减摩性能。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述：

本发明提供一种钻井液用润滑剂，其包括按重量份计的以下组分：植物油35～90份，合成酯型油性剂10～25份，乳化剂9～21份，极压抗磨剂3～8份，有机钼化合物6-18份，纳米金属粉10～12份，分散剂7～15份，石墨粉5～9份，消泡剂3～8份，表面活性剂4～7份，抗氧剂4-8份。可见，本发明钻井液润滑剂主要成分是植物油，其余均作为植物油的辅助添加剂，以使获得的润滑剂能够获得相应的性能，满足使用需求。