本發(fā)明涉及一種水基鉆井液用潤(rùn)滑抗磨劑及其制備方法，本發(fā)明制備的水基鉆井液用潤(rùn)滑抗磨劑適用于油田鉆井工程
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：隨著石油勘探開發(fā)不斷發(fā)展，鉆井工程中面臨的復(fù)雜情況日益突出，大位移水平井、定向井和長(zhǎng)裸眼深井、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井逐漸增多?，F(xiàn)有的普通的潤(rùn)滑劑有植物油、礦物油類、石蠟、乙二醇、聚乙二醇類等，這些潤(rùn)滑劑存在一個(gè)重要的缺陷：只能在低負(fù)荷下起作用，在高載荷條件下抗磨及潤(rùn)滑性能不理想，鉆頭經(jīng)常會(huì)先期磨損。因此，普通的潤(rùn)滑劑不能滿足深井、超深井鉆井、大位移井鉆井的需要，必須使用一種具有優(yōu)良潤(rùn)滑作用，降低鉆桿扭矩；能夠有效的保護(hù)鉆具，減輕對(duì)鉆具磨損，延長(zhǎng)鉆頭壽命的特殊添加劑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對(duì)普通潤(rùn)滑劑的缺陷，提供一種水基鉆井液用潤(rùn)滑抗磨劑。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：該潤(rùn)滑抗磨劑組成為：按質(zhì)量百分比，油性劑：50-70%；乳化劑：20-45%；助溶劑：0.1-10%。一般地，所述的油性劑為：鯨蠟基胺、油酰胺、酸式磷酸月桂酯、酸式磷酸油酰酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、亞磷酸二正丁酯中的一種或幾種混合物。所述的乳化劑為HLB值為10-17的乳化劑與HLB值為4-7的乳化劑按比例復(fù)配在一起形成的HLB值為8-10的復(fù)配乳化劑。所述的助溶劑為：乙醇、丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2丙醇中的一種或幾種混合物。所述的復(fù)配乳化劑為：失水山梨醇單油酸酯與聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯復(fù)配物、失水山梨醇單硬脂酸酯與聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯復(fù)配物、單硬脂酸甘油酯與聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯復(fù)配物中的一種復(fù)配乳化劑。本發(fā)明水基鉆井液用潤(rùn)滑抗磨劑制備方法如下：將油性劑加入到反應(yīng)器中，在攪拌的狀態(tài)下加入復(fù)配的乳化劑，然后加入助溶劑，攪拌均勻得到透明的液體。本發(fā)明所公開的水基鉆井液用潤(rùn)滑抗磨劑制備方法簡(jiǎn)單、操作方便，成本較低；具有優(yōu)良的潤(rùn)滑及抗磨效果，能夠有效的降低鉆具扭矩，減少鉆具磨損，廣泛用于油氣田的鉆井作業(yè)中。具體實(shí)施方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1將65g鯨蠟基胺加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入30g失水山梨醇單油酸酯與聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯復(fù)配乳化劑，然后加入5g異丙醇，攪拌均勻得到潤(rùn)滑減磨劑。實(shí)施例2將70g油酰胺加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入25g失水山梨醇單硬脂酸酯與聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯復(fù)配乳化劑，然后加入5g1-丁醇，攪拌均勻得到潤(rùn)滑減磨劑。實(shí)施例3將60g酸式磷酸月桂酯加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入30g單硬脂酸甘油酯與聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯復(fù)配乳化劑，然后加入10g2-甲基-1-丙醇，攪拌均勻得到潤(rùn)滑減磨劑。實(shí)施例4將55g酸式磷酸油酰酯加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入35g失水山梨醇單油酸酯與聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯復(fù)配乳化劑，然后加入10g丙醇，攪拌均勻得到潤(rùn)滑減磨劑。實(shí)施例5將55g磷酸三苯酯加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入35g失水山梨醇單油酸酯與聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯復(fù)配乳化劑，然后加入10g乙醇，攪拌均勻得到潤(rùn)滑減磨劑。實(shí)施例6將70g磷酸三甲酚酯加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入25g單硬脂酸甘油酯與聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯復(fù)配乳化劑，然后加入5g2-甲基-2丙醇，攪拌均勻得到潤(rùn)滑減磨劑。實(shí)施例7將65g亞磷酸二正丁酯加入到反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入30g失水山梨醇單硬脂酸酯與聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯復(fù)配乳化劑，然后加入5g2-甲基-2丙醇，攪拌均勻得到潤(rùn)滑減磨劑。實(shí)施例8按照標(biāo)準(zhǔn)Q/SH1170060-2014中規(guī)定的方法測(cè)試以上實(shí)施例中產(chǎn)品的抗摩性能?？鼓π阅苡媚κЯ拷档吐蕘肀碚?。具體操作步驟如下：1)配制基漿基漿配方：在1000mL蒸餾水中依次加入1.4g無水碳酸鈉、40.0g鉆井液試驗(yàn)用鈉膨潤(rùn)土，高速攪拌20min后，攪拌過程中應(yīng)停下兩次，用玻璃棒刮下粘附在攪拌杯上的膨潤(rùn)土，室溫密閉養(yǎng)護(hù)24h。2)選取試驗(yàn)?zāi)ブ鶅芍痪幪?hào)為1#和2#備用，將兩只試驗(yàn)?zāi)ブ湃胧⒂蟹谐虨?0℃～90℃石油醚的器皿中，用脫脂棉除去試驗(yàn)?zāi)ブ砻嫖畚?，并連續(xù)清洗兩次。經(jīng)脫脂棉處理的試驗(yàn)?zāi)ブ?，用無水乙醇浸泡約5min，取出試驗(yàn)?zāi)ブ眉啿疾粮?，用冷風(fēng)吹干（經(jīng)處理后的試驗(yàn)?zāi)ブ豢捎檬种苯佑|摸，以免污染）包好，放入干燥器中干燥30min，稱重(精確至0.0001g）得出M01和M02。3)把處理好的1#試驗(yàn)?zāi)ブ惭b好，用量筒取基漿200mL倒入測(cè)試盒中，使測(cè)試液浸沒磨環(huán)下邊沿。空載啟動(dòng)電機(jī)后開始加砝碼，每只砝碼增加時(shí)間間隔5s，并輕輕下放，當(dāng)砝碼質(zhì)量加到2kg后開始計(jì)時(shí)，5min后關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)。測(cè)定后將1#試驗(yàn)?zāi)ブ碽步驟中的方法處理并稱重(精確至0.0001g）得出M1。4)取基漿300mL，加入減磨劑試樣1.5g，高速攪拌5min后取200mL倒入測(cè)試盒中，把處理好的2#試驗(yàn)?zāi)ブ惭b好，按C步驟中的方法進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定后將2#試驗(yàn)?zāi)ブ碽步驟中方法處理并稱重(精確至0.0001g）得出M2。摩失量按公式（1）計(jì)算：-------------（1）式中：——摩失量降低率，%；——試驗(yàn)前磨柱質(zhì)量，g；——基漿中試驗(yàn)后磨柱質(zhì)量，g；——基漿加入減摩劑試驗(yàn)后磨柱質(zhì)量，g。測(cè)試結(jié)果見表1：表1摩失量降低率測(cè)試結(jié)果樣品名稱磨失量降低率實(shí)施例193.89%實(shí)施例295.87%實(shí)施例394.43%實(shí)施例491.58%實(shí)施例591.70%實(shí)施例695.46%實(shí)施例794.41%聚合醇45%實(shí)施例1-7的摩失量降低率均大于90%，而現(xiàn)在市場(chǎng)上使用的聚合醇的摩失量降低率只有45%，結(jié)果表明該水基鉆井液潤(rùn)滑抗磨劑具有優(yōu)良的抗磨性能。實(shí)施例9按照標(biāo)準(zhǔn)Q/SH1170060-2014中規(guī)定的方法測(cè)試實(shí)施例1-5中產(chǎn)品潤(rùn)滑性能，潤(rùn)滑性能用潤(rùn)滑系數(shù)降低率來表征。具體操作步驟如下：配制四份基漿，每份加入300mL蒸餾水、0.6g無水碳酸鈉、15.0g鉆井液試驗(yàn)用鈉膨潤(rùn)土，在高速攪拌器上攪拌20min，攪拌過程中應(yīng)停下兩次，用玻璃棒刮下粘附在攪拌杯上的膨潤(rùn)土，室溫密閉養(yǎng)護(hù)24h。取出其中兩份基漿加入減磨劑試樣3.0g，然后將四份高攪5min。在E-P極壓潤(rùn)滑儀上分別測(cè)定基漿及試樣漿的潤(rùn)滑系數(shù)，測(cè)定方法依據(jù)SY/T6094鉆井液用潤(rùn)滑劑評(píng)價(jià)程序(扭矩臂施加150psi壓力，保持轉(zhuǎn)速60r/min)，并公式（2）計(jì)算潤(rùn)滑系數(shù)降低率。-------------（2）式中：——潤(rùn)滑系數(shù)降低率，%；——基漿的潤(rùn)滑系數(shù)；——基漿加入減摩劑后的潤(rùn)滑系數(shù)。測(cè)試結(jié)果見表2：表2潤(rùn)滑系數(shù)降低率測(cè)試結(jié)果樣品名稱潤(rùn)滑系數(shù)降低率實(shí)施例193.18%實(shí)施例294.45%實(shí)施例391.96%實(shí)施例490.32%實(shí)施例590.95%實(shí)施例693.89%實(shí)施例793.68%聚合醇17%現(xiàn)在市場(chǎng)上用的聚合醇的潤(rùn)滑系數(shù)降低率只有17%，而實(shí)施例1-7的潤(rùn)滑系數(shù)降低率均大于90%，從測(cè)試結(jié)果看出結(jié)果表明該水基鉆井液潤(rùn)滑抗磨劑具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性能。當(dāng)前第1頁1 2 3