[发明专利]一种水基钻井液润滑剂的制备及应用

说明书

本发明涉及石油和天然气行业中钻井液技术领域，具体涉及一种绿色环保高效水基钻井液润滑剂的制备及应用，该水基钻井液润滑剂由植物油、植物油脂、润滑胶粒、超细有机钼、极压润滑剂、摩擦改良剂、分散剂和乳化剂组成；该水基钻井液润滑剂的制备包括以下步骤：分别将超细有机钼、极压润滑剂、摩擦改良剂分别加入到植物油中，得到第一混合物；将乳化剂加入到植物油脂中，然后再分别将润滑胶粒、分散剂加入其中，得到第二混合物；将上述第二混合物加入第一混合物中，得到水基钻井液润滑剂。本发明的水基钻井液润滑剂润滑性能好、抗磨性好，并可针对特殊部位进行定向的润滑降摩处理，并且易生物降解，属于绿色环保型润滑剂，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及石油和天然气行业中钻井液技术领域，具体涉及一种水基钻井液润滑剂的制备及应用。

背景技术

随着石油勘探开发不断发展，钻井工程中面临的复杂情况日益突出，大位移水平井、定向井和长裸眼深井、复杂结构井逐渐增多。现有的普通的润滑剂有植物油、矿物油类、石蜡、乙二醇、聚乙二醇类等，这些润滑剂存在一个重要的缺陷：只能在低负荷下起作用，在高载荷条件下抗磨及润滑性能不理想，钻头经常会先期磨损。因此，普通的润滑剂不能满足深井、超深井钻井、大位移井钻井的需要，必须使用一种具有优良润滑作用，降低钻杆扭矩；能够有效的保护钻具，减轻对钻具磨损，延长钻头寿命的特殊添加剂。

研究表明，通过添加高效钻井液润滑剂，提高钻井液的润滑性能，是目前解决高摩阻、扭矩问题的最主要的技术措施。常用钻井液润滑剂主要包括固体类润滑剂和液体类润滑剂两类。常用的固体类润滑剂诸如石墨、塑料小球、玻璃微珠等；液体类润滑剂液体类润滑剂是目前研究最多、应用最广的润滑剂，主要有柴油基润滑剂、矿物油基润滑剂、植物油基润滑剂、聚合醇润滑剂和合成酯润滑剂等。

但上述常用钻井液润滑剂加入到钻井液后，均匀分散在钻井液中，对井下各处润滑作用均一，不能针对特殊部位进行定向的润滑降摩处理，并且，由于现有的钻井液润滑剂具有荧光级别较高、不易生物降解等缺点，绿色环保性差。

基于此，本发明提供了一种水基钻井液润滑剂，将添加到钻井液中，可提高钻井液的润滑性能，达到润滑降摩的目的，并且易生物降解，属于绿色环保型润滑剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水基钻井液润滑剂，润滑性能好、抗磨性好，并可针对特殊部位进行定向的润滑降摩处理，并且易生物降解，属于绿色环保型润滑剂，具有较好的应用前景。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种水基钻井液润滑剂的制备，该水基钻井液润滑剂由植物油、植物油脂、润滑胶粒、超细有机钼、极压润滑剂、摩擦改良剂、分散剂和乳化剂组成，且上述各原料所占的重量份数为：植物油45-65份、植物油脂20-40份、润滑胶粒10-20份、超细有机钼4-8份、极压润滑剂1-3份、摩擦改良剂0.5-1.5份、分散剂0.4-0.8份、乳化剂1-2份；

且上述水基钻井液润滑剂的制备包括以下步骤：

S110：分别将超细有机钼、极压润滑剂、摩擦改良剂分别加入到植物油中，在30°C、转速500-700r/min条件下搅拌0.5-1h，得到第一混合物；

S120：将乳化剂加入到植物油脂中，搅拌均匀，然后再分别将润滑胶粒、分散剂加入其中，搅拌至完全溶解，得到第二混合物；

S130：将上述第二混合物加入第一混合物中，在温度65-85°C、转速900-1100r/min条件下搅拌1-2h，冷却至室温即可得到水基钻井液润滑剂。

在本发明进一步实施例中，所述水基钻井液润滑剂中各原料的重量份数为：植物油55份、植物油脂30份、润滑胶粒15份、超细有机钼6份、极压润滑剂2份、摩擦改良剂1份、分散剂0.6份、乳化剂1.5份。