CN113185954A - 一种钻井液用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润滑剂及其制备方法，由长链脂肪酸、轻质柴油和硬脂酸盐组分制备而成，其中长链脂肪酸为油酸、棕榈酸、硬脂酸中的一种或至少两种以任意比例的混合，轻质柴油为5#柴油、0#柴油、‑10#柴油中的一种或至少两种以任意比例的混合，硬脂酸盐为硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的一种或至少两种以任意比例的混合；本发明的钻井液用润滑剂具有润滑性能好、荧光级别低、起泡率低、与常用的多种钻井液助剂有良好的相容性的优点，且其制备方法简单、生产成本低，易于工业化生产。

Description

一种钻井液用润滑剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钻井液用助剂及其制备方法，特别是涉及一种钻井液用润滑剂及其制备方法。
背景技术
钻井液用润滑剂是一种重要的钻井液化学处理剂，其作用是提高钻井液的润滑性，以降低井壁与钻具、钻具与套管之间的摩擦阻力，减小钻柱旋转扭矩和下钻阻力，从而减少卡钻的事故发生。现有的钻井液用润滑剂存在以下问题：起泡率高需大量的消泡剂消泡；有发酵臭味现象，对环境有不良影响；容易引起钻井液粘度升高，不利于钻井液现场维护；荧光级别高，对地质录井有影响。因此较大地影响了钻井开发的进度，需要研制一种高性能、起泡率低、无毒害、低荧光的钻井液润滑剂。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种钻井液用润滑剂，具有润滑性能好、荧光级别低，起泡率低、与常用钻井液助剂的相容性好的特点。
本发明的另一个目的在于提供一种钻井液用润滑剂的制备方法，其制备方法简单，易于工业化生产。
本发明通过下述的技术方案来实现：
一种钻井液用润滑剂，由以下重量原料的组分制备而成：长链脂肪酸300-1000份、轻质柴油1400-5000份和硬脂酸盐30-80份。
作为本发明技术方案的进一步优化，所述长链脂肪酸为油酸、棕榈酸、硬脂酸中的一种或至少两种以任意比例的混合；作为进一步优化，所述长链脂肪酸为油酸、棕榈酸和硬脂酸以8：1：1比例的混合。
作为本发明技术方案的进一步优化，所述轻质柴油为5#柴油、0#柴油、-10#柴油中的一种或至少两种以任意比例的混合；作为进一步优化，所述轻质柴油为5#柴油和0#柴油以2：1比例的混合。
作为本发明技术方案的进一步优化，所述硬脂酸盐为硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的一种或至少两种以任意比例的混合；作为进一步优化，所述硬脂酸盐为硬脂酸铝和硬脂酸钡以5：2比例的混合。
上述钻井液用润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将300-1000份的长链脂肪酸和140-500份的轻质柴油加入反应釜中，机械搅拌使充分混匀；
（2）在搅拌下将30-80份的硬脂酸盐分批加入步骤（1）的反应体系中，然后升温至70-110℃，继续搅拌反应0.5-2.5 h；
（3）在步骤（2）所得的产物中加入1200-4500份的轻质柴油，然后升温至50-70℃，继续搅拌反应0.5-3.5 h，即制备出所述钻井液用润滑剂。
综上所述，与现有钻井液用润滑剂相比，本发明的钻井液用润滑剂具有如下优点：（1）润滑性能好，荧光级别低、起泡率低；（2）与常用的多种钻井液助剂有良好的相容性，可直接用于各种油基钻井液体系中。
本发明钻井液用润滑剂的制备方法简单、生产成本低，易于工业化生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商的建议条件进行；所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过商业途径购买获得。
实施例一
一种钻井液用润滑剂，由以下重量原料的组分制备而成：长链脂肪酸350 g、轻质柴油1500g和硬脂酸盐30g。
在该实施例中，所述长链脂肪酸为油酸、棕榈酸和硬脂酸以8：1：1比例的混合。
在该实施例中，所述轻质柴油为5#柴油和0#柴油以1：2比例的混合。
在该实施例中，所述硬脂酸盐为硬脂酸铝和硬脂酸钡以5：2比例的混合。
上述钻井液用润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将350g的长链脂肪酸和200g的轻质柴油加入反应釜中，机械搅拌使充分混匀；
（2）在搅拌下将30g的硬脂酸盐分三批加入步骤（1）的反应体系中，然后升温至80℃，继续搅拌反应1 h；
（3）在步骤（2）所得的产物中加入1300g的轻质柴油，然后升温至50℃，继续搅拌反应1.5 h，即制备出所述钻井液用润滑剂。
利用中国石油天然气股份有限公司企业标准Q/SY TZ 0022-2015中的试验方法对上述实施例中所制备的钻井液用润滑剂进行质量检验，各技术指标参见表1。
表1 实施例一所制备的钻井液用润滑剂技术指标的检验结果
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实施例二
一种钻井液用润滑剂，由以下重量原料的组分制备而成：长链脂肪酸1600kg、轻质柴油7000kg和硬脂酸盐150kg。
在该实施例中，所述长链脂肪酸为油酸。
在该实施例中，所述轻质柴油为0#柴油。
在该实施例中，所述硬脂酸盐为硬脂酸铝。
上述钻井液用润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1600kg的长链脂肪酸和1000kg的轻质柴油加入反应釜中，机械搅拌使充分混匀；
（2）在搅拌下将150kg的硬脂酸盐分五批加入步骤（1）的反应体系中，然后升温至90℃，继续搅拌反应1.5 h；
（3）在步骤（2）所得的产物中加入6000kg的轻质柴油，然后升温至60℃，继续搅拌反应2.5 h，即制备出所述钻井液用润滑剂。
实施例三
一种钻井液用润滑剂，由以下重量原料的组分制备而成：长链脂肪酸600kg、轻质柴油2700kg和硬脂酸盐40kg。
在该实施例中，所述长链脂肪酸为油酸和硬脂酸以15：2比例的混合。
在该实施例中，所述轻质柴油为0#柴油和-10#柴油以3：2比例的混合。
在该实施例中，所述硬脂酸盐为硬脂酸铝、硬脂酸镁和硬脂酸钡以4：1：1比例的混合。
上述钻井液用润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将600kg的长链脂肪酸和450kg的轻质柴油加入反应釜中，机械搅拌使充分混匀；
（2）在搅拌下将40kg的硬脂酸盐分两批加入步骤（1）的反应体系中，然后升温至100℃，继续搅拌反应2 h；
（3）在步骤（2）所得的产物中加入2250kg的轻质柴油，然后升温至70℃，继续搅拌反应2 h，即制备出所述钻井液用润滑剂。
实施例四
一种钻井液用润滑剂，由以下重量原料的组分制备而成：长链脂肪酸900kg、轻质柴油5000kg和硬脂酸盐70kg。
在该实施例中，所述长链脂肪酸为油酸和棕榈酸以13：1比例的混合。
在该实施例中，所述轻质柴油为0#柴油、5#柴油和-10#柴油以5：2：1比例的混合。
在该实施例中，所述硬脂酸盐为硬脂酸铝、硬脂酸钙和硬脂酸钡以7：2：2比例的混合。
上述钻井液用润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将900kg的长链脂肪酸和600kg的轻质柴油加入反应釜中，机械搅拌使充分混匀；
（2）在搅拌下将70kg的硬脂酸盐分两批加入步骤（1）的反应体系中，然后升温至110℃，继续搅拌反应2.5 h；
（3）在步骤（2）所得的产物中加入4400kg的轻质柴油，然后升温至55℃，继续搅拌反应3 h，即制备出所述钻井液用润滑剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的范围，任何本领域的技术人员，凡在不脱离本发明的精神和原则之前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钻井液用润滑剂，其特征在于，是由以下重量原料的组分制备而成：长链脂肪酸300-1000份、轻质柴油1400-5000份和硬脂酸盐30-80份。
2.根据权利要求1所述的钻井液用润滑剂，其特征在于：所述长链脂肪酸为油酸、棕榈酸、硬脂酸中的一种或至少两种以任意比例的混合。
3.根据权利要求2所述的钻井液用润滑剂，其特征在于：所述长链脂肪酸为油酸、棕榈酸和硬脂酸以8：1：1比例的混合。
4.根据权利要求1所述的钻井液用润滑剂，其特征在于：所述轻质柴油为5#柴油、0#柴油、-10#柴油中的一种或至少两种以任意比例的混合。
5.根据权利要求4所述的钻井液用润滑剂，其特征在于：所述轻质柴油为5#柴油和0#柴油以1：2比例的混合。
6.根据权利要求1所述的钻井液用润滑剂，其特征在于：所述硬脂酸盐为硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钡中的一种或至少两种以任意比例的混合。
7.根据权利要求6所述的钻井液用润滑剂，其特征在于：所述硬脂酸盐为硬脂酸铝和硬脂酸钡以5：2比例的混合。
8.根据权利要求1-7任一项所述的钻井液用润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将300-1000份的长链脂肪酸和140-500份的轻质柴油加入反应釜中，机械搅拌使充分混匀；
（2）在搅拌下将30-80份的硬脂酸盐分批加入步骤（1）的反应体系中，然后升温至70-110℃，继续搅拌反应0.5-2.5 h；
（3）在步骤（2）所得的产物中加入1200-4500份的轻质柴油，然后升温至50-70℃，继续搅拌反应0.5-3.5 h，即制备出所述钻井液用润滑剂。
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