[发明专利]一种钻井液用复合润滑剂及其制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明涉及油田钻井制备领域，具体而言，涉及一种钻井液用复合润滑剂及其制备方法、应用。

背景技术

随着石油勘探开发向深部和海上发展，深井、超深井以及特殊工艺井钻探越来越多，特别是超高温、超高压地层的钻探，对钻井液也相应的提出了更高要求。

泥页岩地层由于其所含黏土比例高，容易水化，给钻井作业带来极大的负面影响，钻井过程中常出现井壁失稳、井径扩大、卡钻、扭矩及阻力增大等一系列井下复杂情况，增加了钻井难度。在石油钻井完井作业中，钻头钻进时避免不了会产生各种摩擦，造成设备磨损。为了减少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。

一般钻井液所用的润滑剂主要目的是为了降低摩擦阻力，降低泥饼的粘滞系数，但是本身抗温能力比较差，在高温高盐的条件下润滑效果显著变差，增加了深井钻井施工中压差卡钻，钻杆易脱压，尤其在不规则的井径和斜井以及定向井中，对钻杆的磨损增加。

另外，现有技术中的钻井用润滑油多为矿物型润滑剂，主要成分为烃类化合物，这种类型的润滑油本身不环保，使用过程中会滞留在水和土壤中，造成污染环境，污染比较严重时还会对土壤的微生物造成毒害，这样一来严重限制了润滑剂本身的应用范围，不利于继续扩大应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种钻井液用复合润滑剂，该复合润滑剂通过原料之间互相伍配之后，制备得到的复合润滑剂本身抗温、抗压能力强，即使在高温高压条件下依旧能保持良好的润滑性能，其成分主要以生物柴油为原料，比如动物油脂，脂肪酸脂等，没有包含有污染的成分，比较环保，适于广泛推广应用，并且相应的提高了这些废弃的动物油脂的附加值，实现了资源再利用。

本发明的第二目的在于提供上述复合润滑剂的制备方法，制备方法相对简单、操作方便，操作条件也比较温和，前后步骤衔接紧密，无三废产生，安全环保，属于较优的一种制备方法。

本发明的第三目的在于提供上述钻井液用复合润滑剂的应用，可广泛应用于油田钻井领域，添加到钻井基液中使用，使用方便，适于广泛推广应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种钻井液用复合润滑剂，主要由以下原料制得：以质量份数计，脂肪醇聚氧乙烯醚60-90份，脂肪酸脂30-60份，废弃动物油脂20-40份，苯乙烯5-10份，水溶性炭黑5-9份，石墨烯类物质2-5份，极压抗磨剂1-3份，分散剂1-3份，消泡剂1-3份。

现有技术中，一般钻井液所用的润滑剂主要目的是为了降低摩擦阻力，降低泥饼的粘滞系数，但是本身抗温能力比较差，在高温高盐的条件下润滑效果显著变差，增加了深井钻井施工中压差卡钻，钻杆易脱压，尤其在不规则的井径和斜井以及定向井中，对钻杆的磨损增加。

另外，现有技术中的钻井用润滑油多为矿物型润滑剂，主要成分为烃类化合物，这种类型的润滑油本身不环保，使用过程中会滞留在水和土壤中，造成污染环境，污染比较严重时还会对土壤的微生物造成毒害，这样一来严重限制了润滑剂本身的应用范围，不利于继续扩大应用。

本发明为了解决以上技术问题，提供了一种钻井液用复合润滑剂，该复合润滑剂均为天然环保的原料成分，利用了脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸脂，废弃动物油脂这些天然物质的某些方面的优势与其他组分进行配伍后，制备得到的润滑剂综合性能较优，现有技术中关于本发明的特定组分原料制备得到的润滑剂是没有任何记载的，本发明的方案对于扩大润滑剂的市场推广具有比较重要的意义。

在本发明中，脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸脂，废弃动物油脂是主要起到润滑效果的主料，除了以上三种主料，本发明还创造性的添加了苯乙烯，水溶性炭黑，以及石墨烯类物质，这些物质的添加可以使得在高温、高压的钻井作业过程中，润滑剂依旧能保持良好的润滑效果，提高了润滑剂本身的抗温性能，并进一步提高了润滑效果。

其中，本发明以废弃动植物油脂(地沟油)为原料，将其变废为宝，不仅促进了我国城市生活垃圾的“减量化、无害化、资源化”处理，构建了可持续性发展的循环经济模式，绿色环保净化污染物，还提高了相应的废弃物的附加值，实现了资源再利用。

优选地，脂肪酸脂包括甘油脂肪酸脂、丙二醇单油酸脂、三乙醇胺油酸脂中的一种或几种的结合。