[发明专利]一种钻井液用抗磨防卡润滑剂

说明书

技术领域

本发明属于钻井领域。

背景技术

中国经济的快速发展带动能源消费量急剧增加。能源最重要的种类是石油和天然气。钻井工程是油气资源获得的首要手段。随着石油勘探开发不断发展，钻井工程中面临的复杂情况日益突出，大位移水平井、定向井和长裸眼井、复杂结构井逐渐增多，在降低摩擦阻力和提高机械钻速方面对钻井液性能尤其是水基钻井液性能提出了更高的要求。而目前常规润滑剂存在极压膜强度低、润滑特效性差、荧光级别高、抗温性能差和毒性偏高等问题，难以满足现代钻井的需求。

在石油钻井过程中，为减少钻具与套管的摩擦，常在泥浆中添加润滑剂。但在打探井、深井、超深井、复杂井、定向井、水平井等复杂井的钻井过程中，仅靠泥浆的一般润滑剂不能满足需要，需要在泥浆中添加低荧光高质量的抗磨润滑剂。

目前，在钻井过程中如果加入过少极压润滑系数降低率低的润滑剂，会直接造成井下卡钻井事故，造成重大经济损失；极压润滑系数降低率低的润滑剂的加量一般都在1-2％，这也在一定程度上加大了钻井成本。

现有技术的一些改进方案：

1、申请号：200910229188.6钻井液用低荧光防卡润滑剂，是由棉籽油、乳化剂、石墨乳、中间体配制而成，其中中间体为纤维素和水的混合物。本发明中的棉籽油具有耐高温性能，其润滑性能强，润滑周期长，荧光级别低。石墨乳抗高温、润滑性能好。二者通过乳化剂和中间体结合后得到的产品，润滑性能好，加量小，极压润滑系数降低率高，解决了打探井、深井、超深井、复杂井、定向井、水平井易出事故易卡钻的现象，而且加量小也降低了成本。

2、申请号：201110418962.5本发明涉及一种钻井液用防卡润滑剂,是由白油、油酸甲脂、乳化剂配制而成。本发明润滑性能强，无荧光，不影响地质录井数据，润滑系数降低率80％以上，可有效防止钻井过程中卡钻事故发生，填补了国内外该领域的空白。

3、申请号：201310661484.X本发明涉及一种钻井液用低荧光防卡润滑剂，是由荧光级别低的白油、氯化石蜡、三乙醇胺、AE169-21、OP-10、硫酸、水等原料按一定重量百分比在一定温度条件下按特定制备方法制作而成，具有良好的润滑性、暂堵性以及与钻井液良好的配伍性；制作方法简单，作业过程中无需掺入消泡剂，绿色环保，有效提高了钻井液的润滑性，降低了钻具旋转阻力，大大提高了钻井速度。解决了现有润滑剂选用乳化剂成分单一，且由于乳化剂的选择不合适，导致钻井液起泡，须加大量消泡剂进行处理，进而导致钻井液粘度、切力升高，不利于钻井作业正常进行的问题。

现有润滑剂的缺陷：

1.主要强调防卡和润滑的效果，抗磨减摩作用较弱。

2.润滑膜成膜速度慢，润滑膜强度低。

3.钻具高速转动摩擦生热，润滑膜对局部产生高温无法承受。

发明内容

本发明的目的在于：一种钻井液用抗磨防卡润滑剂，具有更强的抗磨减摩、耐高温性能。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种钻井液用抗磨防卡润滑剂，组分组成为：环氧化改性植物油和/或磺化改性植物油，至少两种不同碳链的有机硼酸酯，三乙胺，二烷基二硫代磷酸钐，(+)-2,2'-亚甲基双[(3aR,8aS)-3a,8a-二氢-8H-茚苯[1,2-d]并恶唑，乳化剂，其中有机硼酸酯：三乙胺：二烷基二硫代磷酸钐的质量比为5:5:2，三者总量占产品总质量20％～36％，乳化剂占产品总质量的5％。

作为选择，所述有机硼酸酯为硼酸三正十六烷基酯和硼酸三辛酯。

作为进一步选择，所述硼酸三正十六烷基酯和硼酸三辛酯质量比1:1。

作为进一步选择，润滑剂各组分重量份配比为：70.5份环氧化(和/或磺化)改性植物油，5份硼酸三正十六烷基酯，5份硼酸三辛酯，10份三乙胺，4份二烷基二硫代磷酸钐，0.5份(+)-2,2'-亚甲基双[(3aR,8aS)-3a,8a-二氢-8H-茚苯[1,2-d]并恶唑，5份乳化剂。

作为另一进一步选择，润滑剂各组分重量份配比为：58.5份环氧化(和/或磺化)改性植物油，7.5份硼酸三正十六烷基酯，7.5份硼酸三辛酯，15份三乙胺，6份二烷基二硫代磷酸钐，0.5份(+)-2,2'-亚甲基双[(3aR,8aS)-3a,8a-二氢-8H-茚苯[1,2-d]并恶唑，5份乳化剂。

作为选择，所述环氧化(或磺化)改性植物油为美国瑞安勃润滑油公司(RenewableLubricantInc.)H1食品级通用润滑油或其他同类产品。