CN1034282C - 固体润滑剂 - Google Patents

Abstract

一种地质钻井用的固体润滑剂，是以苯乙烯或丙烯酸酯为主，配二烯属烃共聚而制成的微球配制而成。微球颗粒组成为：＞20目为≤5%；＜100目为≤5%； 40～100目为≥90%，堆密度为0.98～1.15。在钻斜井、水平井和深井时，将微球加入钻井泥浆中使用防卡润滑作用效果好。

Description

固体润滑剂

本发明属于润滑剂，特别是涉及石油钻探使用的固体润滑剂及其制法。

在地质钻井、持别是石油钻井过程中，为了减少钻头与岩石的磨擦及移去热量以延长其使用寿命，常使用钻井泥浆作为润滑剂。然而在钻斜井或水平井特别是深井时，仅靠钻井泥浆润滑已不能满足需要，则需在泥浆中加入固体润滑剂。目前常用的是一种玻璃微球，不仅可以满足钻井润滑之需，而且可以将其回收使用。但是玻璃微球比重稍大，在泥浆中常沉于下方，而上方则起不到润滑作用；持别是玻璃球质硬易碎，在钻井过程中因自磨、与钻头、岩石间磨擦时易破损成碎块和粉状，从而增加阻力造成卡钻或磨损钻头。

本发明是提供一种以有机高分子聚合物为原料制成的微球作为石油钻井的固体润滑剂，更好地满足钻井过程中防卡和润滑需要。

大多数有机高聚物表面光滑，在与其他材料磨擦时有一种自润滑作用，摩擦系数较小，微球本身有一定强度，可以耐受较大的压力，其比重(密堆积)可调节(0.98～1.15)。在钻井时，岩石的破碎是不规则的，所以微球的大小不能单一，以如下颗粒配比为宜＞20目≤5％；40-100目≥90％；＜100目≤5％，尤以下配方最为合适：其中100～120目为2～5％；80～100目为8～15％；60～80目为60～80％；40～60目为8～15％；20～40目为2～5％。

本发明使用的高分子微球是苯乙烯、丙烯酸为主体，配以二烯属烃架桥剂共聚合而得的聚合物(以下简称为苯乙烯和丙烯酸酯类聚合物)制成，二烯属烃有二乙烯苯、二元醇和不饱和酸化合的酯、二元酸和不饱和醇生成的酯等。苯乙烯类聚合可以带磺酸基团，也可以带有胺类基团；而丙烯酸酯类则带羧酸基团。大多数离子交换树脂可以满足这一要求。在实际应用中可根据土壤、岩石的酸、碱性，合理采用酸、碱性合适的树脂微球加入泥浆中使用。

本发明的特点是：利用树脂微球有合适的硬度、强度和比重，以及颗粒大小可调配、并有自润滑性能和作用，是地质钻井理想的固体润滑剂。

                     实    例    1

采用苯乙烯和二乙烯苯共聚(配比9∶1)而得的树脂微球，按如下颗粒配比进行混配：

100～120目    5％

80～100目     10％

60～80目      75％

40～60目      8％

20～40目      2％其堆积密度为1.05，在华东某油田一公司打水平井获得成功。

                 实    例    2

使用带有磺酸基的苯乙烯和二乙烯苯共聚树脂的微球，按如下颗粒配比制成固体润滑剂：

100～120目   2％

80～100目    8％

60～80目     80％

40～60目     8％

20～40目     2％在华中某油田(酸性土壤)打深井(2000m以下)时使用，获得成功。

Claims (2)

1、地质钻井用的固体润滑剂，其持征在于以苯乙烯或丙烯酸酯为主，配以二烯属烃共聚而制得的微球配制而成，微球的颗粒组成为：

＞20目     ≤5％

40～100目  ≥90％

＜100目    ≤5％其堆积密度为0.98～1.15。

2、如权利要求1所述的固体润滑剂，其特征在于微球颗粒组成为：

100～120目    2～5％

80～100目     8～15％

60～80目      60～80％

40～60目      8～15％

20～40目      2～5％