[发明专利]一种水基钻井液用微乳液减摩降阻剂

说明书

本发明涉及一种水基钻井液用微乳液型减摩降阻剂，本发明的水基钻井液用微乳液型减摩降阻剂按重量百分比：20%‑40%主表面活性剂、5%‑15%助表面活性剂、1%‑8%油溶性极压抗磨剂、2%‑10%油溶性抗腐蚀剂，1%‑3%金属减活剂，余量为水。本发明减摩降阻剂具有良好的润滑及减摩抗磨效果，能够应用于大位移水平井、定向井及复杂结构井的钻井作业。

技术领域

本发明涉及一种水基钻井液用微乳液减摩降阻剂，本发明制备的微乳液减摩降阻剂适用于油田钻井工程技术领域。

背景技术

近年来，随着能源形势的不断严峻以及能源价格的快速增长，页岩气的资源受到了广泛的重视。与常规天然气相比，页岩油气开发虽然产能低，开发难度大，但其开发寿命长、储量巨大。页岩油气的储层与常规的砂岩、碳酸盐岩储层有很大差别，具有高吸附性、极低的渗透性，同时裂缝发育且易破碎、黏土矿物含量高、水敏性强等特性。目前在页岩油气开发中主要采用长水平井钻井技术，因此，页岩油气地层的井壁稳定、长水平段的摩阻、水平井段的井眼清洁、储层保护问题，都制约着页岩油气水平井的开发。

加入润滑剂是降低摩阻的有效措施之一，但对非常规油气井由于钻具在重力作用下与套管、井壁直接接触，产生瞬间高温，普通的润滑剂由于形成的极压膜强度低很容易被破坏掉，失去润滑作用，容易产生拖压以及摩阻增大，导致卡钻以及钻具的磨损。

文献钻井液用微乳液润滑剂NE的研究与应用公开了一种微乳液润滑剂，采用Span80与Tween80的混合物作为主表面活性剂，正丁醇作为助表面活性剂，Gemini季铵盐型表面活性剂GTN为乳液电性调节剂，5#白油为油相加入到水中搅拌均匀制得微乳液高效润滑剂。

中国专利201610391782.5公开了一种环保微乳液润滑剂及其制备方法，微乳液润滑剂由精炼地沟油、表面活性剂、无机盐、正丁醇和水组成。

中国专利200810055861.4公开了一种钻井液用的水基润滑剂及其制备方法，润滑剂的配方为：水100-300份，乳化剂10-30份，蓖麻油50-300份，白油50-400份，油酸皂50-600份，消泡剂50-200份。

中国专利01102104.7公开了一种钻井液用润滑剂，其特征是所述润滑剂的成份是高分子润滑材料5%-10%、表面活性剂0.1%-0.5%，加入水至100%；所述高分子润滑材料包括聚氧乙烯壬基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯二酚醚、聚氧乙烯癸基苯二酚醚、聚氧丙烯癸基苯酚醚、聚氧丙烯壬基苯酚醚、所述活性剂选自NP-10、OP-10、NP-6或吐温80。

中国专利200510106571.4公开了一种钻井液用低荧光润滑剂及其生产方法。将航空煤油50-90份、工业白油15-75份加入反应釜，用水套炉加热升温至70-90℃并搅拌30-60分钟，加入硫磺粉0.5-2.5份，搅拌并继续加温至90-100℃，再加入油酸3.5-8.5份，搅拌30-60分钟，温度降至70-80℃，加入3.5-8.5份聚氧乙烯醚和0.5-2.5份SP-80，搅拌30-60分钟即制得该发明的钻井液用低荧光润滑剂。

中国专利200710158398.1公开了一种用动植物油脂制备钻井液用抗高温润滑剂方法。用重量份为50-70份的废弃油脂与3-10份的乙醇胺、5-20份二乙二醇进行酯化反应，然后用1-3份硫磺进行硫化反应，向反应产物加入2-5份的油溶性树脂和10-30份的石墨粉，混合、搅拌均匀，即制得钻井液用抗高温润滑剂。

以上润滑剂，有些采用的是矿物油加表面活性剂制备而成，这种润滑剂在水基泥浆中以乳液或微乳液的形式存在，解决了油性剂在水中分散的问题，但是这种润滑剂普遍形成的油膜强度较低，在水平井使用中很容易破坏掉，失去润滑作用；有些采用的是动植物油或动植物油脂类润滑剂，这种润滑剂依靠长链有机膜吸附在钻具或岩壁表面，提高润滑性能，但这种润滑剂在长水平井钻井过程中，由于瞬间摩擦造成的高温润滑膜很容易烧结，导致润滑性能降低。