專利名稱：鉆井液用高效潤滑劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鉆井液的潤滑劑。
背景技術(shù)：
隨著石油天然氣及地質(zhì)勘探開發(fā)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代鉆井技術(shù)對(duì)鉆井液提出了更高 的要求。在鉆井過程中，為了提高鉆速，延長鉆頭壽命，減少起下鉆次數(shù)，減少鉆頭和鉆鋌的 泥包，實(shí)現(xiàn)優(yōu)快鉆井，必須加入潤滑劑以降低扭矩和泥餅的粘附系數(shù)。目前，鉆井液潤滑劑 有多種多樣，主要是以提高扭矩降低率為主的潤滑劑，他們大多是以礦物油和植物油為基 礎(chǔ)油的乳狀液型鉆井液用潤滑劑，另外還有一些鉆井液潤滑劑是單純的表面活性劑的水溶 液，加在鉆井液中形成水包油的乳化鉆井液，降低鉆井液的表面張力。 常規(guī)鉆井液的潤滑劑中，常常加入脂肪酸、酸油或其他改性的廢植物油酯提高鉆 井液的潤滑性，加入這些脂肪酸、酸油或其他改性的廢植物油酯雖然提高了鉆井液的潤滑 性，但也常常給鉆井液帶來一系列的問題；一是發(fā)泡，二是改變了鉆井液的堿性值，三是這 些物質(zhì)在鉆井液中容易生成絮狀物而堵塞鉆井液篩網(wǎng)，四是他們本身經(jīng)常發(fā)生氧化酸敗從 而使鉆井液難于處理。所以本發(fā)明選用了白油和脂肪酸甲酯或油酸甲酯和多元酯來提高鉆 井液的潤滑性。不僅不會(huì)發(fā)泡，而且不會(huì)改變鉆井液的堿性值，也不會(huì)在鉆井液中形成絮狀 物而糊住篩網(wǎng)；常規(guī)鉆井液的潤滑劑中不含抗磨劑和極壓劑，其極壓值大多在100-350N之 間，當(dāng)鉆遇大斜度定向井，水平井，高密度深井，金剛石取芯時(shí)，常規(guī)的潤滑劑潤滑效率顯著 降低，必須加大使用量才能順利鉆進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鉆井液用高效潤滑劑，能夠提高鉆井液的扭 矩降低率，降低泥餅的粘附系數(shù)，并能夠大大提高極壓值，滿足探井和開發(fā)井的需求。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種鉆井液用高效潤滑劑包括如下組份包括如 下組份10 40%的白油，30 70%的脂肪酸甲酯或油酸甲酯，5 20%的多元酯，2 8% 的磷酸酯，1 6%的油性極壓劑，0. 5 2%的乳化劑0P-10和司盤S-80 ;所述百分比為重 量百分比。 優(yōu)選地，所述多元酯為季戊四醇的油酸酯；
所述油性極壓劑為硼鉬型極壓劑。 本發(fā)明還提供了一種鉆井液用高效潤滑劑的制備方法，包括如下步驟 1)按照如下組份將各種原材料稱好備用10 40%的白油，30 74%的脂肪酸
甲酯或油酸甲酯，2 8%的磷酸酯，5 20%的多元酯，1 6%的油性極壓劑，0. 5 2%
的乳化劑0P-10和0. 5 2%的司盤S-80 ;所述百分比為重量百分比； 2)在反應(yīng)釜中加入白油； 3)開啟攪拌，依次加入脂肪酸甲酯或油酸甲酯、多元酯、磷酸酯、油性極壓劑和乳 化劑0P-10和司盤-80 ;
4)開啟溫度控制器； 5)升溫到40 80°C ，保溫?cái)嚢?0 60分鐘；
6)停止攪拌，降溫，包裝出料。
優(yōu)選地，所述油性極壓劑為磷鉬型極壓劑。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 1)本發(fā)明高效潤滑劑不僅可以提高鉆井液的潤滑性，而且還可以提高鉆井液的極
壓值，既適合普通鉆井需要又適合高難度大斜度定向井和水平井的使用。 2)本發(fā)明高效潤滑劑可以在鉆具的表面生成堅(jiān)固的油膜，有效的防止了鉆具和巖
石之間的干摩擦，避免了鉆具的摩損，有效的降低泥漿的黏附系數(shù)。 3)本發(fā)明高效潤滑劑的扭矩降在80%以上，極壓值高達(dá)1274-1764N。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 按照如下步驟制備潤滑劑 1)按照如下組份將各種原材料稱好備用13%的白油，63%的脂肪酸甲酯，10% 的季戊四醇的油酸酯，6 %的磷酸酯，6%的硼鉬型極壓劑，1 %的乳化劑0P-10和1 %司 盤-80 ;這里的百分比為重量百分比。
2)在反應(yīng)釜中加入白油； 3)開啟攪拌，依次加入脂肪酸甲酯、季戊四醇的油酸酯、磷酸酯、硼鉬型極壓劑和
乳化劑0P-10和司盤-80 ; 4)開啟溫度控制器； 5)升溫到60 °C ，保溫?cái)嚢?0分鐘； 6)停止攪拌，包裝出料。 經(jīng)上述加工方法加工而成的高效潤滑劑，其極壓值在1764-1863N之間，在6X搬 土泥漿中，加量1%時(shí)，其扭矩降是86%。(常規(guī)鉆井液潤滑劑扭矩降低率不超過70%，極 壓值在100-350N之間)此外，本發(fā)明還具有生物毒性無毒的特點(diǎn)。 常規(guī)的鉆井液潤滑劑雖然提高了鉆井液的潤滑性，但當(dāng)鉆遇大斜度定向井、水平 井、高密度深井、金剛石取芯時(shí)，常規(guī)的潤滑劑潤滑效率顯著降低，必須加大使用量才能順 利鉆進(jìn)。為了解決這一問題，必須加入極壓抗磨劑才能順利鉆進(jìn)。極壓潤滑劑有多種多樣， 主要是含硫、磷、氯、氮、硼，鉬的有機(jī)極性化合物。這類化合物在較高的壓力下能在金屬表 面形成比較牢固的化學(xué)膜，它比金屬的熔點(diǎn)低，當(dāng)金屬因?yàn)槟Σ凉?jié)點(diǎn)受壓而溫度升高時(shí)，這 層化學(xué)膜就熔化，生成光滑的表面，減少金屬表面的摩擦和磨損。試驗(yàn)證明，含硫極壓劑在 高溫高壓的條件下容易生成硫化氫，不能在鉆井液中使用，含氯型的有機(jī)極性化合物如氯 化石蠟，氯化脂肪等不耐高溫，因此，本發(fā)明選用了含磷抗磨劑、含硼鉬的極壓劑，從而解決 了上述問題。 在本發(fā)明中，白油、脂肪酸甲酯或油酸甲酯和季戊四醇的油酸酯主要用于提高鉆 井液的潤滑性，降低扭矩和泥餅的粘附系數(shù)，磷酸酯和油性極壓劑主要用于提高鉆井液的 極壓值。 實(shí)施例2
按照如下組份將各種原材料稱好備用40%的白油，30.5%的油酸甲酯，4%的 磷酸酯，20%的季戊四醇的油酸酯，5%的硼鉬型極壓劑，0. 5%的乳化劑和0. 5%的司盤 S-80 ;這里的百分比為重量百分比。其余步驟同實(shí)施例1。 經(jīng)上述加工方法加工而成的高效潤滑劑，其極壓值是1470N，在6%搬土漿中，加 量1%時(shí)，其扭矩降是88%。
實(shí)施例3 按照如下組份將各種原材料稱好備用10%的白油，70%的油酸甲酯，5%的季戊 四醇的油酸酯，8%的磷酸酯，6%的硼鉬型極壓劑，0. 5%的乳化劑0P-10和0. 5%司盤-80 ;
這里的百分比為重量百分比。其余步驟同實(shí)施例l。 經(jīng)上述加工方法加工而成的高效潤滑劑，其極壓值是1813N，在6%搬土泥漿中， 加量1%時(shí)，其扭矩降是87%。 綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍， 因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā) 明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種鉆井液用高效潤滑劑，包括如下組份10～40％的白油，30～70％的脂肪酸甲酯或油酸甲酯，5～20％的多元酯，2～8％的磷酸酯，1～6％的油性極壓劑，0.5～2％的乳化劑OP-10和0.5～2％的司盤S-80；所述百分比為重量百分比。
2. 如權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于，所述油性極壓劑為磷鉬型極壓劑。
3. —種鉆井液用高效潤滑劑的制備方法，包括如下步驟1) 按照如下組份將各種原材料稱好備用10 40%的白油，30 74%的脂肪酸甲酯 或油酸甲酯，5 20 %的多元酯，2 8 %的磷酸酯，1 6 %的油性極壓劑，0. 5 2 %的乳 化劑和0. 5 2%的0P-10司盤-80 ;所述百分比為重量百分比。2) 在反應(yīng)釜中加入白油；3) 開啟攪拌，依次加入脂肪酸甲酯或油酸甲酯、多元酯、磷酸酯、油性極壓劑和乳化劑 0P-10和司盤S-80 ;4) 開啟溫度控制器；5) 升溫到40 80°C ，保溫?cái)嚢?0 60分鐘；6) 停止攪拌，包裝出料。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述油性極壓劑為磷鉬型極壓劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉆井液用高效潤滑劑，包括如下組份10～40％的白油，30～70％的脂肪酸甲酯或油酸甲酯，5～20％的多元酯，2～8％的磷酸酯，1～6％的油性極壓劑，0.5～2％的乳化劑OP-10和0.5～2％司盤-80。本發(fā)明還公開了一種鉆井液用高效潤滑劑的制備方法和步驟。本發(fā)明高效潤滑劑不僅可以提高鉆井液的潤滑性，而且還可以提高鉆井液的極壓值，既適合普通鉆井需要又適合高難度大斜度定向井和水平井的使用。
文檔編號(hào)C09K8/02GK101735778SQ20091024206
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者張 榮, 李偉, 李銀素, 苗海龍, 陳俊生, 高冬梅, 黃獻(xiàn)西 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司;中海油田服務(wù)股份有限公司;天津中海油服化學(xué)有限公司