[发明专利]含有润滑囊粒的钻井液用润滑剂组合物及其制备方法和水基钻井液及其应用

权利要求书

1.一种钻井液用润滑剂组合物，其特征在于，该润滑剂组合物含有囊粒、分散剂、极压抗磨剂和消泡剂；其中，所述囊粒包括囊膜以及置于囊膜内的润滑物质，所述囊膜由磺化聚酰亚胺、二甲基二烯丙基氯化铵和硝酸铈铵经聚合反应而得到的；所述润滑物质为改性植物油、生物柴油、表面活性剂和多元醇非离子型乳化剂中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其中，在所述润滑剂组合物中，所述囊粒、所述极压抗磨剂、所述分散剂和所述消泡剂的重量比为(80-120)：(1-4)：(3-6)：(2-7)；

优选地，在所述润滑物质中，所述改性植物油、所述生物柴油、所述表面活性剂和所述多元醇非离子型乳化剂的重量比为(20-50)：(30-60)：(4-8)：(2-7)。

3.根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物，其中，所述囊粒的粒径为5-10μm，优选地，所述囊膜的厚度为1-100nm，优选为20-60nm；

优选地，以所述囊粒的总质量为基准，所述润滑物质的含量为80-94质量％。

4.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其中，所述磺化聚酰亚胺为由式I所示结构单元组成的磺化聚酰亚胺聚合物，

其中，X₁为式(II)所示的残基，

其中，Ar₁为式(III)所示的磺化二胺残基，

优选地，所述磺化聚酰亚胺的重均分子量为1万-50万。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的润滑剂组合物，其中，所述囊粒的制备方法包括以下步骤：

(a)在氮气的保护下，将淀粉和蒸馏水进行糊化反应，然后依次加入磺化聚酰亚胺、二甲基二烯丙基氯化铵和硝酸铈铵进行聚合反应；

(b)将润滑物质与经步骤(a)得到的囊膜预聚物进行恒温反应。

6.根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物，其中，所述改性植物油包括环氧改性植物油和/或有机硅改性植物油；

优选地，当所述改性植物油包括环氧改性植物油和有机硅改性植物油时，所述环氧改性植物油与所述有机硅改性植物油的含量的重量比为1：(0.5-3)；

优选地，所述环氧改性植物油为环氧改性菜籽油；

优选地，所述有机硅改性植物油为有机硅改性菜籽油；

优选地，所述环氧改性菜籽油的制备方法包括以下步骤：

(1)将氢氧化钾甲醇溶液滴加至菜籽油中进行第一反应；

(2)在催化剂存在的条件下，将H₂O₂溶液滴加至步骤(1)得到的脂肪酸甲酯与乙酸的混合物中进行环氧化反应；

优选地，所述第一反应的条件包括：将氢氧化钾甲醇溶液滴加完后于60-70℃下反应1-1.5h；

优选地，所述有机硅改性菜籽油的制备方法包括以下步骤：

(1)将氢氧化钾甲醇溶液滴加至菜籽油中进行第一反应；

(2)在催化剂存在的条件下，将H₂O₂溶液滴加至步骤(1)得到的脂肪酸甲酯与乙酸的混合物中进行环氧化反应；

(3)将乙酸滴加至步骤(2)得到的环氧改性菜籽油中进行第三反应；

(4)在冰水浴和氮气保护的条件下，将步骤(3)得到的菜籽油醇和三乙胺滴加至三甲基氯化硅的乙醚溶液中进行第四反应；

优选地，所述第三反应的条件包括：乙酸滴加完后于50-60℃下反应2-3h；

优选地，所述第四反应的条件包括：将步骤(3)得到的菜籽油醇和三乙胺滴加完后于36-40℃反应1-3h。