CN101787265A - 水基钻井液用无荧光润滑剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水基钻井液用无荧光润滑剂，涉及水基钻井液用润滑剂技术领域，由以下重量百分比的原材料制备而成：工业用蓖麻油、菜子油脚和工业用大豆油：30％～50％；焦亚硫酸钠：0.6％～1.0％；壬基苯酚聚氧乙烯醚：2％～3％；抗氧剂501：0.02～0.04％；烧碱NaOH：1.0％～1.2％；其余是水。本润滑剂对地质录井无负面影响，不会造成录井上捞不到真实岩屑，也不会影响发现新油气层。
Description
技术领域
本发明涉及水基钻井液用润滑剂，尤其是一种水基钻井液无荧光润滑剂。
背景技术
尽管国内外对钻井液用润滑剂进行了大量研究，研制了各种固体、液体，以及纳米润滑剂，也在不同油气田钻探中取得了大量的应用成果。但是，每种润滑剂由于工作环境的不同，应用在不同油田不同地质区块，在不同钻井液体系中使用，都表现出润滑降摩阻降扭矩效果相差很大，影响因素多而且复杂，因此每种润滑剂又有它的局限性和使用范围，我们很有必要根据本油田地质情况和地层特性，结合本油田自成系统的钻井液完井液系列特点，研究出与钻井液完井液配套的自身特色具有自主知识产权的润滑剂，满足长庆地区钻井需要。
而且，在鄂尔多斯盆地长庆油田探井、深井、水平井钻井过程中，目前使用的润滑剂品种繁多，价格昂贵(一般在20,000元/吨以上)，且质量极不稳定；特别是随着长庆地区水平井开发规模不断扩大，钻井液润滑剂的用量也不断增加，而目前润滑剂不能有效解决长水平井段钻井液润滑减阻问题，有的润滑剂稳定性差，出现分层现象，不能很好地满足钻井工程对钻井液润滑剂的需求；再者使用的部分润滑剂由于存在荧光问题，对地质录井具有负面影响，造成录井上捞不到真实岩屑，影响发现新油气层的不利结果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种质量稳定性好，不会导致出现分层现象，能很好地满足钻井工程需求的钻井液无荧光润滑剂，并且本润滑剂对地质录井无负面影响，不会造成录井上捞不到真实岩屑，也不会影响发现新油气层。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种水基钻井液用无荧光润滑剂，其特征在于：由以下重量百分比的原材料制备而成：
工业用蓖麻油、菜子油脚和工业用大豆油：30％～50％；
焦亚硫酸钠：0.6％～1.0％；
壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10：2％～3％；
抗氧剂501：0.02～0.04％；
烧碱NaOH：1.0％～1.2％；
其余是水。
所述工业用蓖麻油、菜子油脚和工业用大豆油之间的体积比为1∶1∶1。
所述的工业用蓖麻油，市面上出售的商品名称为工业蓖麻油。
菜籽油脚为菜籽油的自然沉降物和菜籽油水化脱磷下脚。
本发明由以下重量百分比的原材料经常规方法制备而成润滑剂：工业用蓖麻油及菜子油脚及工业用大豆油(体积比1∶1∶1)：30％，焦亚硫酸钠：0.6％，壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10：2％，抗氧剂501：0.02％，烧碱NaOH：1.0％，其余是水。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果如下：
一、用本发明所述的配方，采用石油钻井行业中常用的制备方法制得的润滑剂，相对于现有技术，质量稳定性好，不会导致出现分层现象，能很好地满足钻井工程的需求，并且本润滑剂无荧光，对地质录井无负面影响，不会造成录井上捞不到真实岩屑，也不会影响发现新油气层。
二、本发明提供的水基钻井液用润滑剂水溶性好，稳定性强，无荧光，对地质录井无任何影响，能有效降低泥饼的摩阻系数，所采用的原材料成本低，既能满足特殊井钻井施工过程中对钻井液润滑剂要求，又能大幅度降低生产成本，获得良好的经济效益和社会效益，很值得推广应用。
三、本发明可应用于鄂尔多斯盆地长庆油田探井、深井、水平井，起到良好的润滑减阻作用。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种水基钻井液用无荧光润滑剂，由以下重量百分比的原材料制备而成：
工业用蓖麻油、菜子油脚和工业用大豆油；30％～50％；焦亚硫酸钠：0.6％～1.0％；壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10：2％～3％；抗氧剂501：0.02～0.04％；烧碱NaOH：1.0％～1.2％；其余是水。所述工业用蓖麻油、菜子油脚和工业用大豆油之间的体积比为1∶1∶1。所述的工业用蓖麻油，市面上出售的商品名称为工业蓖麻油。菜籽油脚为菜籽油的自然沉降物和菜籽油水化脱磷下脚。
实施例2
工业蓖麻油及菜子油脚及工业用大豆油(体积比1∶1∶1)：40％，焦亚硫酸钠：0.6％，壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10：2％，抗氧剂501：0.02％，烧碱NaOH：1.0％，其余是水。
制备方法为：严格按照加料次序在密闭反应釜中最先加入工业蓖麻油及菜子油脚及工业用大豆油，开始搅拌，当反应釜温度达到70℃～90℃时，搅拌并缓慢均匀加入焦亚硫酸钠(10分钟左右加完)，搅拌反应90～120分钟，在反应过程中将烧碱配制成30％的水溶液，停止加温，加入壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10，快速搅拌反应10分钟。加入水，在搅拌下缓慢均匀加入配制好的烧碱溶液，将pH值调整至7-8，搅拌反应15分钟，加入抗氧剂501搅拌10分钟，即制得本发明的水基钻井液用无荧光润滑剂。
一、实施例2水基钻井液用润滑剂的测试试验
本试验模拟陕北库房或井上极限温度下(冬季：-30°、夏季：50°、春季秋季25°)长时间放置后，观测了实施例2的润滑剂的稳定性，以6％钠膨润土浆为基浆，评价了本发明实施例2的润滑剂润滑减阻性能。
测试1：实施例2的润滑剂样品的稳定性测定
分别将生产样品在-30°、50°、常温25°放置1月后，观察样品外观、是否破乳，结果见表1.
表1 外观及破乳情况
| 编号 | 温度 | 时间 | 外观变化描述 |
| 1 | -30℃ | 1月 | 冷冻后变为微黄色均一固体，自然解冻(或水浴加温解冻)后为浅黄色液体，与冷冻前对比无变化，无分层破乳现象 |
| 2 | 25℃ | 1月 | 冷冻后变为微黄色均一固体，自然解冻(或水浴加温解冻)后为浅黄色液体，与1月前对比无变化，无分层破乳现象 |
| 3 | 50℃ | 1月 | 冷冻后变为微黄色均一固体，自然解冻(或水浴加温解冻)后为浅黄色液体，与1月前对比无变化，无分层破乳现象 |
测试2：实施例2的润滑剂润滑减阻性能评价
水化24小时后的6％坂土浆(分淡水浆或NaCl盐水浆)加入1％实施例2的润滑剂样品，高搅10分钟后用极压润滑仪进行润滑性能评价，结果见表2。
表2 润滑剂的润滑减阻性能
| 编号 | 样品存放条件 | 基浆类型 | 起泡情况描述 | 仪表读数 | 润滑系数 | 润滑系数降低率/％ |
| 1 | -30℃×1月 | 淡水 | 在高搅过程中不起泡 | 5.0 | 0.047753 | 90.6 |
| 浆 | ||||||
| 2 | -30℃×1月 | 盐水浆 | 在高搅过程中不起泡 | 12.2 | 0.115866 | 77.2 |
| 3 | 25℃×1月 | 淡水浆 | 在高搅过程中不起泡 | 4.5 | 0.043099 | 92.4 |
| 4 | 25℃×1月 | 盐水浆 | 在高搅过程中不起泡 | 14.5 | 0.131818 | 76.7 |
| 编号 | 样品存放条件 | 基浆类型 | 起泡情况描述 | 仪表读数 | 润滑系数 | 润滑系数降低率/％ |
| 5 | 50℃×1月 | 淡水浆 | 在高搅过程中不起泡 | 7.2 | 0.070548 | 86.5 |
| 6 | 50℃×1月 | 盐水浆 | 在高搅过程中不起泡 | 11.0 | 0.102466 | 79.8 |
注：1号实验清水值为35.6，基浆值为53.0；2号实验清水值为35.8，基浆值为53.6；
3号实验清水值为35.5，基浆值为59.0；4号实验清水值为37.4，基浆值为62.1；
5号实验清水值为34.7，基浆值为53.4；6号实验清水值为36.5，基浆值为54.5.
从表1和表2可以看出，实施例2的钻井液润滑剂的各项性能指标均达到现场使用要求，可以交付现场应用。
二、实施例2水基钻井液用润滑剂的各项性能
| 项目 | 测得的数据及性能 |
| 表观粘度升高值，mPa.s | 2 |
| 润滑系数降低率，％ | 86.8 |
| 低温低压滤失量，mL | 降低2.4ml |
| 荧光级别 | 无 |
| 配伍行 | 对钻井液的其它性能无影响 |
| 稳定性 | 模拟陕北库房或井上极限温度下(冬天：-30°、夏天：50°、春秋常温25°)长时间放置后，不分层不破乳，性能稳定。 |
实施例3
工业蓖麻油及菜子油脚及工业用大豆油(体积比1∶1∶1)：30％，焦亚硫酸钠：0.8％，壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10：3％，抗氧剂501：0.04％，烧碱NaOH：1.2％，其余是水。按照本领域中钻井液用润滑剂的常规制备方法，即制得本发明的水基钻井液用无荧光润滑剂。
实施例4
工业蓖麻油及菜子油脚及工业用大豆油(体积比1∶1∶1)：50％，焦亚硫酸钠：1.0％，壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10：3％，抗氧剂501：0.04％，烧碱NaOH：1.2％，其余是水。严格按照加料次序在密闭反应釜中最先加入工业蓖麻油及菜子油脚及工业用大豆油，开始搅拌，当反应釜温度达到70℃～90℃时，搅拌并缓慢均匀加入焦亚硫酸钠(10分钟左右加完)，搅拌反应90～120分钟，在反应过程中将烧碱配制成30％的水溶液，停止加温，加入壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10，快速搅拌反应10分钟。加入水，在搅拌条件下缓慢均匀加入配制好的烧碱溶液，将pH值调整至7-8，搅拌反应15分钟，加入抗氧剂501搅拌10分钟，即制得本发明的水基钻井液用无荧光润滑剂。
实施例5
本发明由以下重量百分比的原材料经常规方法制备而成润滑剂：工业用蓖麻油及菜子油脚及工业用大豆油(体积比1∶1∶1)：30％，焦亚硫酸钠：0.6％，壬基苯酚聚氧乙烯醚OP-10：2％，抗氧剂501：0.02％，烧碱NaOH：1.0％，其余是水。
Claims (5)
1.一种水基钻井液用无荧光润滑剂，其特征在于：由以下重量百分比的原材料制备而成：
工业用蓖麻油、菜子油脚和工业用大豆油：30％～50％；
焦亚硫酸钠：0.6％～1.0％；
壬基苯酚聚氧乙烯醚：2％～3％；
抗氧剂501：0.02～0.04％；
烧碱NaOH：1.0％～1.2％；
其余是水。
2.根据权利要求1所述的水基钻井液用无荧光润滑剂，其特征在于：所述工业用蓖麻油、菜子油脚和工业用大豆油之间的体积比为1∶1∶1。
3.根据权利要求1所述的水基钻井液用无荧光润滑剂，其特征在于：所述的工业用蓖麻油，市面上出售的商品名称为工业蓖麻油。
4.根据权利要求1所述的水基钻井液用无荧光润滑剂，其特征在于：菜籽油脚为菜籽油的自然沉降物和菜籽油水化脱磷下脚。
5.根据权利要求1所述的水基钻井液用无荧光润滑剂，其特征在于：由以下重量百分比的原材料经钻井液用润滑剂所采用的常规方法制备而成润滑剂：工业用蓖麻油、菜子油脚、工业用大豆油：30％，焦亚硫酸钠：0.6％，壬基苯酚聚氧乙烯醚2％，抗氧剂501：0.02％，烧碱NaOH：1.0％，其余是水。
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