CN104559954B - 钻井液用低泡低荧光润滑剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钻井液用低泡低荧光润滑剂及其制备方法，涉及水基钻井液用润滑剂技术领域，其特征在于其组成为：基础油、脂肪酸酯、表面活性剂、消泡剂；其中各组成的质量百分比为：基础油：20~40%；脂肪酸酯：40~60%；表面活性剂：5~10%；消泡剂：3~10%；将上述基础油和脂肪酸酯按照配比分别加入反应釜中，升温至50~80℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入表面活性剂，高速搅拌0.5h，升温至70~100℃，加入消泡剂继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂。本发明的润滑剂荧光级别低，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，并且本润滑剂起泡性能弱，对井浆的性能无不良影响。

Description

钻井液用低泡低荧光润滑剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钻井液用润滑剂及制备方法，尤其是一种钻井液用低泡、低荧光润滑剂及制备方法。
背景技术
随着水平井、定向井和大斜度井的不断增多，在石油钻井过程中，经常需要使用大量的钻井液润滑剂，以降低井壁与钻具、钻具与套管之间的摩阻，减少井下复杂情况，提高钻井速度。目前所用一般润滑剂，由于具有荧光性，在探井及一些重点井中使用过程中，对地质录井具有较大的影响，严重影响录井工作人员在录井中发现新的油气层；并且目前所用润滑剂具有发泡性能，影响井浆的性能，使钻井液粘度、切力增大，不利于现场钻井液维护处理。因此开发一种低泡、低荧光钻井液用润滑剂具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钻井液用低泡低荧光润滑剂及其制备方法。
本发明所提供的钻井液用低泡、低荧光润滑剂，其组成为：基础油、脂肪酸酯、表面活性剂、消泡剂；其中各组成的质量百分比为：
基础油：20~40%；
脂肪酸酯：40~60%；
表面活性剂：5~10%；
消泡剂：3~10%。
所述基础油为：5#白油、10#白油、15#白油、石蜡基中性油60SN、石蜡基中性油150SN、石蜡基中性油400SN、石蜡基中性油500SN、石蜡基中性油600SN或石蜡基中性油650SN中的一种或几种以上的混合物。
所述脂肪酸酯为：甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、丙二醇单油酸酯、丙二醇单月桂酸酯、异辛醇脂肪酸酯、十二醇油酸酯、十四醇油酸酯、三乙醇胺油酸酯、油酸甲酯中的一种或几种以上的混合物。
所述表面活性剂为：失水山梨醇脂肪酸酯Span-20、失水山梨醇脂肪酸酯Span-40、失水山梨醇脂肪酸酯Span-60、失水山梨醇脂肪酸酯Span-80、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯Tween-20、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯Tween-40、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯Tween-60、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯Tween-80、脂肪醇聚氧乙烯醚MOA-3、脂肪醇聚氧乙烯醚MOA-4、脂肪醇聚氧乙烯醚MOA-5、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-15的一种或几种以上的混合物。
所述消泡剂为：改性有机硅类消泡剂其主要成分为聚醚改性聚硅氧烷、有机硅、甘油聚醚。
此种润滑剂的制备方法实施步骤如下：
将上述基础油和脂肪酸酯按照配比分别加入反应釜中，升温至50~80℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入表面活性剂，高速搅拌0.5h，升温至70~100℃，加入消泡剂继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂。
本发明的有效益果和特点：
（1）本发明的润滑剂荧光级别低，不影响地质录井；
（2）本发明的润滑剂起泡性能低，对井浆性能无不良影响。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明发明的内容，但本发明的内容不仅限于下面的实施例。
实施例1
将25份150SN、60份甘油脂肪酸酯加入反应釜中，升温至50℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入10份Span-80，高速搅拌0.5h，升温至70℃，慢慢加入5份消泡剂有机硅继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂1#。
实施例2
将30份150SN、56份丙二醇单油酸酯加入反应釜中，升温至80℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入8份Tween-80，高速搅拌0.5h，升温至100℃，慢慢加入6份消泡剂改性有机硅继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂2#。
实施例3
将30份60SN、56份丙二醇单油酸酯加入反应釜中，升温至70℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入8份MOA-4，高速搅拌0.5h，升温至90℃，慢慢加入6份消泡剂甘油聚醚继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂3#。
实施例4
将40份600SN、50份异辛醇脂肪酸酯加入反应釜中，升温至70℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入7份AEO-9，高速搅拌0.5h，升温至100℃，慢慢加入3份消泡甘油聚醚剂继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂4#。
实施例5
将40份10#白油、50份异辛醇脂肪酸酯加入反应釜中，升温至60℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入1份AEO-15、6份Span-80高速搅拌0.5h，升温至80℃，慢慢加入3份消泡剂有机硅继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂5#。
实施例6
将25份600SN、15份60SN、50份异辛醇脂肪酸酯加入反应釜中，升温至70℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入5份Span-80、2份Tween-80，高速搅拌0.5h，升温至100℃，慢慢加入3份消泡改性有机硅继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂6#。
实施例7
将10份400SN、25份150SN、30份异辛醇脂肪酸酯、25份三乙醇胺油酸酯加入反应釜中，升温至80℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入6份Span-80、1份Tween-60，高速搅拌0.5h，升温至100℃，慢慢加入3份消泡剂改性有机硅继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂7#。
实施例8
荧光级别的测定
在洁净烘干的100mL烧杯中加人20mL氯仿，加人1g需测定荧光级别的试样，摇匀、放置、澄清，倒出一部分澄清液于干净试管中，在紫外光仪下观看荧光与相关标准系列（根据用方原油配制的标准系列）对比确定荧光级别，结果见表1。
表1 钻井液用低泡、低荧光润滑剂的荧光级别
名称 荧光级别
钻井液用低泡、低荧光润滑剂1# 1级
钻井液用低泡、低荧光润滑剂2# 1级
钻井液用低泡、低荧光润滑剂3# 2级
钻井液用低泡、低荧光润滑剂4# 1级
钻井液用低泡、低荧光润滑剂5# 2级
钻井液用低泡、低荧光润滑剂6# 1级
钻井液用低泡、低荧光润滑剂7# 2级
实施例9
润滑系数测定
在1L去离子水中加入2.5g Na2CO3，在搅拌下缓慢加入50g钻井液用钠土，高速搅拌20min，在密闭容器中养护24h，即得5%淡水基浆。取300mL配制好的5%淡水基浆，加入1%的润滑剂，搅拌5min，即得测试泥浆。采用Fann21200极压润滑仪测试5%基浆及添加润滑剂1%润滑剂试样的润滑系数，并用式1计算出其润滑系数降低率，结果见表2。
（1）
式中：
——润滑系数降低率，单位为百分数(%)；
——基浆润滑系数；
——基浆加样后的润滑系数。
表2 钻井液用低泡、低荧光润滑剂的润滑系数降低率
名称 润滑系数降低率/%
钻井液用低泡、低荧光润滑剂1# 88.3
钻井液用低泡、低荧光润滑剂2# 87.3
钻井液用低泡、低荧光润滑剂3# 95.6
钻井液用低泡、低荧光润滑剂4# 90.5
钻井液用低泡、低荧光润滑剂5# 94.5
钻井液用低泡、低荧光润滑剂6# 96.3
钻井液用低泡、低荧光润滑剂7# 91.8
实施例10
发泡性能测试
在1L去离子水中加入2.5g Na2CO3，在搅拌下缓慢加入50g钻井液用钠土，高速搅拌20min，在密闭容器中养护24h，即得5%淡水基浆。取300mL配制好的5%淡水基浆，加入1%的润滑剂，搅拌5min，即得测试泥浆。将300mL泥浆倒入高速搅拌杯中，在11000rpm下高速搅拌5min后，立即倒入500mL量筒中，10sec时读出体积。并用式2计算出起泡率，结果见表3。
（2）
X——起泡率，％；
V——加样泥浆高速搅拌后的体积，mL。
表3 钻井液用低泡、低荧光润滑剂的起泡率
名称 起泡率/%
钻井液用低泡、低荧光润滑剂1# 2
钻井液用低泡、低荧光润滑剂2# 1
钻井液用低泡、低荧光润滑剂3# 2.5
钻井液用低泡、低荧光润滑剂4# 3
钻井液用低泡、低荧光润滑剂5# 1.5
钻井液用低泡、低荧光润滑剂6# 3
钻井液用低泡、低荧光润滑剂7# 2

Claims (3)

1.一种钻井液用低泡低荧光润滑剂，其特征在于其组成为：基础油、脂肪酸酯、表面活性剂、消泡剂；其中各组成的质量百分比为：基础油：20~40%；脂肪酸酯：40~60%；表面活性剂：5~10%；消泡剂：3~10%；所述基础油为：石蜡基中性油60SN、石蜡基中性油150SN、石蜡基中性油400SN、石蜡基中性油500SN、石蜡基中性油600SN或石蜡基中性油650SN中的一种或几种以上的混合物；所述脂肪酸酯为：甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、丙二醇单油酸酯、丙二醇单月桂酸酯、异辛醇脂肪酸酯、十二醇油酸酯、十四醇油酸酯、三乙醇胺油酸酯、油酸甲酯中的一种或几种以上的混合物；所述消泡剂为：改性有机硅类消泡剂，其主要成分为聚醚改性聚硅氧烷、有机硅、甘油聚醚。
2.如权利要求1钻井液用低泡低荧光润滑剂的制备方法，其特征在于将上述基础油和脂肪酸酯按照配比分别加入反应釜中，升温至50~80℃，高速搅拌0.5h，慢慢加入表面活性剂，高速搅拌0.5h，升温至70~100℃，加入消泡剂继续搅拌0.5h，冷却，即得钻井液用低泡、低荧光润滑剂。
3.根据权利要求1所述的钻井液用低泡低荧光润滑剂，其特征在于所述表面活性剂为：失水山梨醇脂肪酸酯Span-20、失水山梨醇脂肪酸酯Span-40、失水山梨醇脂肪酸酯Span-60、失水山梨醇脂肪酸酯Span-80、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯Tween-20、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯Tween-40、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯Tween-60、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯Tween-80、脂肪醇聚氧乙烯醚MOA-3、脂肪醇聚氧乙烯醚MOA-4、脂肪醇聚氧乙烯醚MOA-5、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-15的一种或几种以上的混合物。
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