一种钻井液用润滑剂及其制备方法与流程

本发明属于润滑剂，具体涉及一种钻井液用润滑剂。

背景技术：

1、随着工业的迅速发展，油田勘探开发不断深入。在钻探过程中，钻井液能够减小钻具的扭矩和摩擦阻力，降低钻具磨损，延长钻头轴承的使用寿命，而润滑性是钻井液性能的重要指标，通过添加钻井液润滑剂，可以有效提高钻井液的润滑性能，降低钻具扭矩，减轻对钻具的磨损，保护钻具，降低井下事故的发生。

2、目前广泛使用的钻井液用润滑剂大多采用矿物油作为主要原料，这类钻井液用润滑剂润滑性能低，且不易生物降解，造成环境污染，增加了废弃液的处理难度；或者采用泔水油等回收废油为原料，此类回收油含有环境有害物质，且化学处理工艺复杂。

技术实现思路

1、本发明旨在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种钻井液用润滑剂，具有良好的润滑性和抗磨性，且容易生物降解，生物毒性小，对环境友好，其制备方法工艺简单、成本低，生产效率高。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种钻井液用润滑剂及其制备方法，包括：

3、第一方面，本发明提供了一种钻井液用润滑剂，以质量百分比包括以下组份：

4、纳米石墨粉：2～10wt％；

5、乳化剂：5～10wt％；

6、消泡剂：5～8wt％；

7、润湿剂：15～20wt％；

8、碱度调节剂：0.5～1.0wt％；

9、基础油：50～73wt％。

10、进一步地，所述纳米石墨粉的粒径为300～1000nm，优选地，纳米石墨粉为鳞状石墨，以层状结构在钻具表面形成抗磨损层，达到减小摩擦阻力和润滑的作用。

11、更进一步地，所述消泡剂为二甲基硅油。

12、再进一步地，所述乳化剂采用非离子表面活性剂，优选地，非离子表面活性剂的hlb值为7-20，所述hlb值为亲水亲油平衡值，在上述范围内，乳化效果较好。优选地，乳化剂为辛醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚或两者的质量比1:1混合物，可使润滑剂在钻井液中分散乳化均匀，提高润滑减阻能力。

13、再进一步地，所述润湿剂为生物易降解的表面活性剂，优选地，润湿剂为失水山梨醇酯、蔗糖酯和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。润湿剂使固体物质表面变为亲油特性，能够均匀地悬浮在油相中。

14、再进一步地，所述碱度调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。

15、再进一步地，所述基础油为改性植物油，优选地，植物油为椰子油、大豆油、菜籽油、蓖麻油中任一种或任意两种及两种以上以任意比例混合的混合植物油，改性方法为环氧化改性或磺化改性，提高其抗温抗盐能力。

16、在本发明的另一方面，本发明提供一种钻井液用润滑剂制备方法，包括以下步骤：

17、步骤s1、将乳化剂、消泡剂和基础油倒入反应釜中混合并超声搅拌1小时得到均匀的乳化液；

18、步骤s2、将纳米石墨粉和润湿剂与步骤s1得到的乳化液混合，超声分散后搅拌90分钟，得到混合物；

19、步骤s3、在步骤s2得到的混合物中加入碱度调节剂并超声搅拌30分钟，使得到的混合液ph值在8～10。

20、作为优选，该钻井液用润滑剂的制备方法还包括：步骤s1-s3中所述搅拌在温度50～70℃的条件下分别独立地进行。

21、本发明公开了以下技术效果：

22、与现有技术相比，本发明提供的钻井液用润滑剂及其制备方法，该制备方法工艺简单，生产效率较高，便于生产。由该制备方法制得的钻井液用润滑剂在深井、水平井和定向井钻探过程中，均能大幅提高钻井液的润滑性能，在钻具和井壁之间形成一层吸附膜，有效的降低钻探过程中的钻具扭矩和摩擦阻力，减少对钻具的磨损，提高钻探效率。同时采用的生物易降解润湿剂，改性植物油，石墨粉等原材料，对环境污染小，废液处理成本低。

技术特征：

1.一种钻井液用润滑剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组份：

2.根据权利要求1所述的钻井液用润滑剂，其特征在于，所述纳米石墨粉的粒径为300～1000nm。

3.根据权利要求1所述的钻井液用润滑剂，其特征在于，所述消泡剂为二甲基硅油。

4.根据权利要求1所述的钻井液用润滑剂，其特征在于，所述乳化剂为辛醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚或两者的重量比1:1混合物。

5.根据权利要求1所述的一种钻井液用润滑剂，其特征在于，所述润湿剂为失水山梨醇酯、蔗糖酯和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的钻井液用润滑剂，其特征在于，所述碱度调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。

7.根据权利要求1所述的钻井液用润滑剂，其特征在于，所述基础油为改性植物油。

8.一种钻井液用润滑剂制备方法，用于权利要求1至7中任一项所述的钻井液用润滑剂的制备，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种钻井液用润滑剂制备方法，其特征在于，所述步骤s1～步骤s3中的搅拌在温度50～70℃的条件下进行。

技术总结本发明公开一种钻井液用润滑剂及其制备方法，涉及润滑剂技术领域，钻井液用润滑剂由以下组份制成：纳米石墨粉2～10wt％，乳化剂5～10wt％，消泡剂5～8wt％，润湿剂15～20wt％，碱度调节剂0.5～1.0wt％，基础油50～73wt％。本发明还提供了该钻井液用润滑剂的制备方法，包括：将乳化剂、消泡剂和基础油倒入反应釜中混合并超声搅拌得到均匀的乳化液，将纳米石墨粉和润湿剂与乳化液混合，超声分散后搅拌得到混合物，在混合物中加入碱度调节剂并超声搅拌得到润滑剂。本发明的钻井液用润滑剂具有良好的润滑性和抗磨性，且容易生物降解，生物毒性小，对环境友好，其制备方法工艺简单、成本低，生产效率高。技术研发人员：刘伯韬,张志浩受保护的技术使用者：任丘市鸿运石油化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4