一种钻井液防塌润滑剂及其制备方法与流程

本发明属于钻井液，尤其涉及一种钻井液防塌润滑剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着我国石油勘探开发步伐的加快，定向井、水平井的钻井数量、难度不断增加，井眼深、地温高、地质条件复杂；致使地层会造成钻头脱压、连续钻进无进尺，而且还会引起井下垮塌、卡钻等复杂事故，造成事故套事故，复杂套复杂的情况，严重时会造成填井或全井报废。

2、钻井液在钻井作业和保护油气层中起到的作用和各方面对钻井液的严格要求，促使钻井液技术取得了迅速的发展。经过多年的科研开发和生产实践，钻井液已从仅满足钻头钻进发展到适应各方面需求的钻井液体系。例如为快速钻井服务的低粘度、低摩擦、低固相的聚合物钻井液，防卡钻井液，针对岩石特点的防塌钻井液，钻盐岩层的饱和盐水钻井液，保护油气层的低密度水包油钻井液，防堵塞油气通道的油基钻井液和开发低压油气田的泡沫钻井液等。

3、现有技术中，钻井液防塌润滑剂是一种专门用于钻井液中，以提高钻井效率、保护钻具、降低钻井成本的一种化学添加剂，但现有的钻井液防塌润滑剂在使用过程中，对不同地层或不同井况的适应性较差，封堵效果稳定性较差，无法面对不同地层或不同井况进行渗透封堵。

技术实现思路

1、本发明提供一种钻井液防塌润滑剂及其制备方法，旨在解决现有的钻井液防塌润滑剂在使用过程中，对不同地层或不同井况的适应性较差，封堵效果稳定性较差的问题。

2、本发明是这样实现的，一种钻井液防塌润滑剂，包括聚合物、乳化剂、稳定剂、液体润滑剂、固体润滑剂、增稠剂、ph值调节剂、防冻剂、防塌剂、纳米级颗粒封堵剂、天然封堵剂和表面活性剂，按照重量的构成比例如下：

3、所述聚合物的重量为1份～8份；

4、所述乳化剂的重量为0.3份～8.5份；

5、所述稳定剂的重量为0.1份～6份；

6、所述液体润滑剂的重量为8份～10份；

7、所述固体润滑剂的重量为8份～10份；

8、所述增稠剂的重量为0.03份～1份；

9、所述ph值调节剂的重量为0.13份～6份；

10、所述防冻剂的重量为0.6份～10份；

11、所述防塌剂的重量为1份～3份；

12、所述纳米级颗粒封堵剂的重量为5份～10份；

13、所述天然封堵剂的重量为1份～3份；

14、所述表面活性剂的重量为2份～4份。

15、所述钻井液防塌润滑剂的重量比例除所述聚合物、所述乳化剂、所述稳定剂、所述液体润滑剂、所述固体润滑剂、所述增稠剂、所述ph值调节剂、所述防冻剂、所述防塌剂、所述纳米级颗粒封堵剂、所述天然封堵剂、所述生物降解性材料和所述表面活性剂外，余量为离子水。

16、优选的，所述聚合物为聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯吡咯烷酮其中一种。

17、优选的，所述液体润滑剂为聚乙二醇、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯蓖麻油或聚丙二醇其中一种。

18、优选的，所述固体润滑剂为石墨、玻璃微珠或聚四氟乙烯微球其中一种。

19、优选的，所述增稠剂为羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素、聚丙烯酰胺或磺化酚醛树脂其中一种。

20、优选的，所述纳米级颗粒封堵剂为二氧化硅纳米粒子、氧化铝纳米粒子、碳纳米管纳米粒子、碳纳米纤维纳米粒子、石墨烯纳米粒子或金属氧化物纳米粒子其中一种。

21、优选的，所述天然封堵剂为火山灰、膨润土或泥炭其中一种。

22、优选的，所述表面活性剂为聚乙二醇、烷基苯磺酸钠或月桂酸二乙醇酰胺其中一种。

23、一种钻井液防塌润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

24、s1、将适量的离子水加入搅拌容器中，作为基础溶液，并对离子水加热至60～90℃，并逐步加入所需的聚合物，边加入边搅拌10～20分钟，以确保聚合物均匀分散在离子水中；

25、s2、添加乳化剂，用于降低离子水分子的表面张力，促进油相和离子水相的混合，形成稳定的乳液，随后加入稳定剂，保持钻井液的悬浮状态和稳定性；

26、s3、使用ph值调节剂调整钻井液的ph值至预定范围，以确保钻井液的性能稳，并逐步加入液体润滑剂和固体润滑剂，以提供所需的润滑效果；

27、s4、添加增稠剂，提高钻井液的粘度，添加防冻剂以防止钻井液在低温下结，并加入防塌剂，以增强钻井液的护壁和防塌功能；

28、s5、引入纳米级颗粒封堵剂，便于填充地层中的微小孔隙，提高地层的稳定性，随后，将天然封堵剂与钻井液混合，以增强其对地层孔隙的封堵效果。

29、s6、加入表面活性剂，以改善钻井液与地层岩石之间的界面性能，提高钻井效率，持续搅拌直至所有成分充分混合均匀，制备完成钻井液防塌润滑剂，对制备好的钻井液进行性能测试，确保其满足预期的润滑与封堵技术要求。

30、有益效果

31、与现有技术相比，本发明的有益效果是，通过由聚合物、乳化剂、稳定剂、液体润滑剂、固体润滑剂、增稠剂、ph值调节剂、防冻剂、防塌剂、纳米级颗粒封堵剂、天然封堵剂、表面活性剂和离子水制备的钻井液防塌润滑剂，可以显著提高封堵剂的渗透性和封堵能力，面对不同地层或不同井况的适应性较好，封堵效果稳定性较高，并增强封堵剂的润滑性，减少钻头磨损，提高钻进速度，进而提高油田工程施工效率，且延长钻进设备的使用寿命，减小钻进设备的维护成泵，进而减小油田开采工程的成本。

技术特征：

1.一种钻井液防塌润滑剂，其特征在于：包括聚合物、乳化剂、稳定剂、液体润滑剂、固体润滑剂、增稠剂、ph值调节剂、防冻剂、防塌剂、纳米级颗粒封堵剂、天然封堵剂和表面活性剂，按照重量的构成比例如下：

2.如权利要求1所述的一种钻井液防塌润滑剂，其特征在于：所述聚合物为聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯吡咯烷酮其中一种。

3.如权利要求1所述的一种钻井液防塌润滑剂，其特征在于：所述液体润滑剂为聚乙二醇、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯蓖麻油或聚丙二醇其中一种。

4.如权利要求1所述的一种钻井液防塌润滑剂，其特征在于：所述固体润滑剂为石墨、玻璃微珠或聚四氟乙烯微球其中一种。

5.如权利要求1所述的一种钻井液防塌润滑剂，其特征在于：所述增稠剂为羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素、聚丙烯酰胺或磺化酚醛树脂其中一种。

6.如权利要求1所述的一种钻井液防塌润滑剂，其特征在于：所述纳米级颗粒封堵剂为二氧化硅纳米粒子、氧化铝纳米粒子、碳纳米管纳米粒子、碳纳米纤维纳米粒子、石墨烯纳米粒子或金属氧化物纳米粒子其中一种。

7.如权利要求1所述的一种钻井液防塌润滑剂，其特征在于：所述天然封堵剂为火山灰、膨润土或泥炭其中一种。

8.如权利要求1所述的一种钻井液防塌润滑剂，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙二醇、烷基苯磺酸钠或月桂酸二乙醇酰胺其中一种。

9.如权利要求1所述的一种钻井液防塌润滑剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明适用于钻井液技术领域，提供了一种钻井液防塌润滑剂及其制备方法，包括聚合物、乳化剂、稳定剂、液体润滑剂、固体润滑剂、增稠剂、PH值调节剂、防冻剂、防塌剂、纳米级颗粒封堵剂、天然封堵剂和表面活性剂。该钻井液防塌润滑剂及其制备方法，通过由聚合物、乳化剂、稳定剂、液体润滑剂、固体润滑剂、增稠剂、PH值调节剂、防冻剂、防塌剂、纳米级颗粒封堵剂、天然封堵剂、表面活性剂和离子水制备的钻井液防塌润滑剂，可以显著提高封堵剂的渗透性和封堵能力，面对不同地层或不同井况的适应性较好，封堵效果稳定性较高，并增强封堵剂的润滑性，减少钻头磨损，提高钻进速度，进而提高油田工程施工效率，延长钻进设备的使用寿命。技术研发人员：史建军,张琛洁,张素芳受保护的技术使用者：沈阳蓝光科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12