[发明专利]一种钻井液用抗温抗磨减阻剂

说明书

本发明公开了一种钻井液用抗温抗磨减阻剂，属于石油化工领域，其由包括以下重量份的原料制成：基础油5~50份、表面活性剂1~5份、抗磨添加剂20~70份、分散稳定剂0.5~3份、抗高温保护剂2~10份。本发明的抗高温抗磨添加剂在水平井、大位移井钻井过程中，可有效降低由于钻杆和套管摩擦引起的扭矩增加，摩擦系数降低率不低于70%；其适用温度不低于220℃，与钻井液配伍性良好，作用持久；其抗磨添加剂不含有硫，安全环保。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，更具体地说，它涉及一种钻井液用抗温抗磨减阻剂。

背景技术

目前，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，定向井、水平井、大位移井等高难度井在钻井比例中不断增高。在钻井过程中，由于钻具与套管所造成的能量损失和钻速损失造成了大量的经济损失。为了减少钻具与套管的摩擦，需要在钻井液内加入一定量抗磨添加剂以降低钻杆扭矩。进一步的，当钻进到较深地层时，需面对高温、高盐、高密度固相等复杂地质条件的挑战，这也就对钻井液中的抗磨添加剂的抗温性能提出了更高的要求。

目前，已有一些抗高温润滑剂或者抗磨添加剂的技术方案公开。如专利公开号为CN102863946A的发明专利中公开了一种抗高温钻井液润滑剂，采用含有抗磨元素硫的苯乙烯硫脲或者含磷的十二烷基磷酸酯钠盐作为抗磨剂；CN 109439294A公开了一种高密度钻井液用抗温抗盐极压润滑剂，采用极压添加剂硫化脂肪酸甲酯、硫化甘油三酸酯、硫化烯烃或有机钼作为抗磨剂，采用亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯或二烷基二硫代氨基甲酸锑中的一种或两种的混合物作为表面改性剂；CN108690576A公开了一种钻井液用抗高温润滑剂及其制备方法，采用硅烷偶联剂对二烷基二硫代磷酸锌和氮化硼改性、混合煅烧后的产物作为抗磨剂；CN101157850A公开了一种动植物油脂制备钻井液用抗高温润滑剂，采用酯化、硫化后废弃油脂作为抗磨剂；CN104893688A公开了一种抗高温的钻井液用润滑剂，主要采用合成润滑油脂作为润滑添加剂，但无抗磨剂添加。

上述公开技术多采用含硫的物质作为抗磨添加剂，在高温极压作用下，硫与金属发生化学反应，生成金属硫化物保护膜，从而降低摩擦阻力，起到润滑作用；但另一方面，经过大量实验和应用发现，在钻井液循环使用过程中，含硫抗磨润滑剂在高温作用下会产生硫化氢，对钻杆、套管造成腐蚀存在重大安全隐患；循环钻井液也会带有硫化氢的恶臭气味，给钻井施工人员的人身安全带来极大的影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种钻井液用抗温抗磨减阻剂，其通过采用无机纳米金属化合物作为抗磨添加剂，具有安全环保的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种钻井液用抗温抗磨减阻剂，其由包括以下重量份的原料制成：基础油5～50份、表面活性剂1～5份、抗磨添加剂20～70份、分散稳定剂0.5～3份、抗高温保护剂2～10份，所述抗磨添加剂为无机纳米金属化合物。

通过采用上述技术方案，由于钻井液用抗温抗磨减阻剂中的抗磨添加剂为无机纳米金属化合物，在有效降低钻井过程中钻杆和套管摩擦引起的扭矩增加的同时，不会产生有害物质，安全环保。

优选的，钻井液用抗温抗磨减阻剂原料的重量份为：基础油15～35份、表面活性剂0.5～3份、抗磨添加剂42～58份、分散稳定剂1～2.4份、抗高温保护剂3～5份。

进一步的，所述基础油为白油、柴油、生物柴油、合成油、植物榨取油、动物脂肪油的一种或多种。