[发明专利]一种钻井液用润滑防塌剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于石油钻井过程中的钻井液用润滑防塌剂。

技术背景：

在石油钻井过程中，为了保证钻井液具有良好的润滑性和防塌性能，防止出现压差卡钻和井壁坍塌，需要向钻井液中添加一定数量的润滑剂和防塌剂。

现场常用的润滑剂大多用原油或柴油加入表面活性剂制备而成，其生产成本较高，一般在6000元/吨以上，而且现有的润滑剂在复杂地质条件下润滑性能不理想，影响钻井作业的顺利进行。同时，由于原油或柴油均具有荧光，为了及时发现油气层，此类润滑剂在探井及预探井钻井过程中是不允许使用的。现场常用的防塌剂有多元醇、沥青和无机盐。多元醇类防塌剂成本高，部分产品对钻井液性能影响大，有起泡现象；沥青类防塌剂封堵性能好，但有荧光，不适合在探井及预探井使用；无机盐类防塌剂，成本较低，但对钻井液性能有不利影响，往往导致钻井液粘度和滤失量增加。

为了同时解决钻井过程中的井壁稳定和钻井液润滑性，现场常采用同时加入防塌剂和润滑剂的方法，但防塌剂和润滑剂同时加入既增加了钻井液成本，又增加了工人的劳动强度，同时使钻井液成分复杂，维护处理难度增加。

发明内容：

本发明的目的就是提供一种成本低、无荧光、润滑性能好及防塌性能优异的钻井液用润滑防塌剂。

本发明的钻井液用润滑防塌剂，以100重量份计，其组成为液体石蜡10～30份，非离子型表面活性剂1～3份，多元醇5～15份，聚合物0.5～1份，余量为水。此种润滑防塌剂以液体石蜡为主要原料，与非离子型表面活性剂、多元醇和水在一定温度下制备而成。

其中液体石蜡密度为0.80-0.95g/cm³；非离子型表面活性剂为Tween-80、Tween-60、Span-80或Span-60；多元醇为聚醚多元醇，相对分子量为200-3000；聚合物为甲基纤维素或聚乙烯醇。

该润滑防塌剂的实施步骤如下：

(1)将液体石蜡、非离子表面活性剂和多元醇加入反应器，升温至60～80℃，搅拌30min，搅拌转速控制在1000～2000rpm；

(2)将溶有聚合物的水加入到反应器中，继续搅拌60-120min，温度控制在60～80℃，搅拌转速控制在1000～2000rpm，冷却至室温即得润滑防塌剂产品。

与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：(1)以液体石蜡为主要原料，制备工艺简单，成本低廉；(2)同时具有良好的润滑性能、防塌性能和保护油气层性能，具有一剂多用的特点，有利于降低钻井液成本；(3)无荧光，有利于在探井使用；(4)对钻井液性能无不良影响，不增粘，不起泡，不增加滤失量；(5)适用温度范围宽，可在-30～180℃范围内使用。

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但是不应该认为本发明被下面特定例子所限定。各实施例中组分的含量以重量表示。

实施例1，将30份液体石蜡、1份Tween-80、1份Span-60和10份聚醚多元醇加入反应器，升温至60℃，搅拌30min，搅拌转速控制在1000rpm；将溶有0.5份甲基纤维素的57.5份水加入到反应器中，继续搅拌60min，温度控制在80℃，搅拌转速控制在2000rpm，冷却至室温即得润滑防塌剂产品。

实施例2，将30份液体石蜡、2份Tween-80、1份Span-60和15份聚醚多元醇加入反应器，升温至80℃，搅拌30min，搅拌转速控制在1000rpm；将溶有0.5份甲基纤维素的51.5份水加入到反应器中，继续搅拌60min，温度控制在80℃，搅拌转速控制在2000rpm，冷却至室温即得润滑防塌剂产品。

实施例3，将20份液体石蜡、2份Tween-60、1份Span-60和10份聚醚多元醇加入反应器，升温至80℃，搅拌30min，搅拌转速控制在1000rpm；将溶有0.5份甲基纤维素的67.5份水加入到反应器中，继续搅拌120min，温度控制在80℃，搅拌转速控制在1000rpm，冷却至室温即得润滑防塌剂产品。

实施例4，将25份液体石蜡、1.5份Tween-80、1份Span-60和15份聚醚多元醇加入反应器，升温至80℃，搅拌30min，搅拌转速控制在2000rpm；将溶有0.5份甲基纤维素的56.5份水加入到反应器中，继续搅拌90min，温度控制在80℃，搅拌转速控制在1000rpm，冷却至室温即得润滑防塌剂产品。