[发明专利]一种环境友好型钻井液润滑剂

说明书

本发明属于油田化学领域，涉及一种以生物柴油、聚醚化合物、酯类油为基础油，添加合适的抗磨添加剂，表面活性剂调和而成的一种钻井液润滑剂及其制备方法。本发明提供的润滑剂各组分的重量百分比为：生物柴油(20‑30％)，聚醚(20‑30％)，酯类基础油(20‑30％)、Span‑80山梨糖醇酐油酸酯(5‑20％)，EL‑40聚氧乙烯蓖麻油(5‑20％)，极压抗磨剂(2‑10％)，消泡剂(0.5‑1％)。本发明提供的钻井液润滑剂是以生物柴油、聚醚和酯类等生物降解性好的化合物为基础油，加入阴离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、极压抗磨剂以及消泡剂调和而成，具有优异的抗磨性能和生物降解性，对钻井液的其它性能，如粘度、失水量等没有明显影响，是一种环境友好型钻井液润滑剂。

技术领域

本发明涉及一种以生物柴油、聚醚化合物、酯类油为基础油，添加合适的抗磨添加剂，表面活性剂调和而成的一种钻井液润滑剂及其制备方法。本发明提供的钻井液具有优异的生物降解性，是一种环境友好型钻井液润滑剂。

背景技术

钻井液润滑剂能提高钻井液润滑性和降低泥饼的粘滞系数。目前，我国钻井液润滑剂多为矿物油型润滑剂。矿物油型润滑剂主要是C20-C70烃类化合物，此类化合物生物降解性差，在使用过程中，会长期滞留在水和土壤中，造成污染环境。当水中含有低浓度的矿物油时，会造成海洋生物物群死亡；当矿物油渗透到土壤中，土壤中的微生物将会毒害致死，严重污染生态环境，矿物型润滑油的应用受到限制，因此需要一种润滑性能优异，且环境友好的钻井液润滑剂。

生物柴油又称为脂肪酸甲酯，由以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油，与醇(一般是甲醇)在催化剂存在下方式酯交换反应，生成长链脂肪酸单烷基酯，具有良好的润滑性。生物柴油硫含量低，生物降解性好，生物柴油的生物降解性高达98％，降解周期短，降解速率是普通柴油的两倍，可大大减轻意外泄漏时对环境的污染，是一种环保型的基础油，因此，生物柴油可以作为钻井液润滑剂的基础油，以减少矿物型润滑油的使用，减少对环境的污染。

聚醚是目前销售量最大的一种合成油，它是以指以醇或胺为起始剂，由环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和四氢呋喃等为原料，在催化剂作用下开环均聚或共聚制得的线型聚合物。聚醚具有优异的润滑性能，可有效的减少摩擦和磨损；聚醚的毒性非常低，即使少量吞服也不会引起生理障碍；聚醚的生物降解性好，环氧乙烷聚醚生物降解性可达80％。此外，聚醚的生物耗氧量低，不消耗水中的氧气，不形成有害的油膜，所以不会伤害水中的生物，不存在污染问题。聚醚已广泛应用于钻井液中，是一种环境友好的润滑剂。

发明内容

本发明提供一种以生物柴油、聚醚化合物、酯类油为基础油，添加合适的抗磨添加剂，表面活性剂调和而成的一种环保型钻井液润滑剂，并提供其制备方法。本发明提供的钻井液润滑剂中所使用的基础油和添加剂均具有较好的生物降解性。

本发明提供的润滑剂各组分的重量百分比为：生物柴油(20-30％)，聚醚(20-30％)，酯类基础油(20-30％)、Span-80山梨糖醇酐油酸酯(5-20％)，EL-40聚氧乙烯蓖麻油(5-20％)，极压抗磨剂(2-10％)，消泡剂(0.5-1％)。

制备方法：在可以加热、搅拌的反应釜中，首先加入按比例加入生物柴油，聚醚和酯类基础油，搅拌加热至50-60℃，加入Span-80山梨糖醇酐油酸酯(10-30％)、EL-40聚氧乙烯蓖麻油、极压抗磨剂，搅拌1小时，最后加入消泡剂，继续搅拌1小时，得浅黄色粘稠状液体，即为本发明提供的钻井液润滑剂。

本发明提供的钻井液润滑剂是以生物柴油、聚醚和酯类等生物降解性好的化合物为基础油，加入阴离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、极压抗磨剂以及消泡剂调和而成，具有优异的抗磨性能和生物降解性，对钻井液的其它性能，如粘度、失水量等没有明显影响，是一类环境友好型钻井液润滑剂。

本发明提供的润滑剂成本低、调和工艺简单。根据钻井液类型和所钻地层岩性特点，本润滑剂加入量为钻井液质量的0.5％-3.0％。