[发明专利]一种钻井液润滑剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种钻井液润滑剂的制备方法，属于钻井液添加剂制备技术领域。

背景技术

钻井液是一种在钻井过程中具有携带钻屑、冷却润滑钻头、平衡地层压力、保护井壁稳定及保护油层不受伤害等多种作用的工作流体，其性能直接影响到钻井效率、井下安全和成本控制，是钻井工程技术的重要组成部分。

近年来定向井、水平井钻井技术大面积推广应用，钻井摩阻问题尤为突出，如何降低钻井摩阻，提高钻井液的润滑性能，成为定向井、水平井钻井的关键。而提高钻井液润滑性最有效的方法是添加钻井液润滑剂。

钻井液润滑剂是一种重要的钻井液化学处理剂，它的作用是改善钻井液润滑性，降低井壁与钻具之间的摩擦，降低钻柱旋转扭矩和起下钻阻力，从而减少卡钻事故的发生。发展至今，钻井液润滑剂种类非常繁多，目前常用的钻井液润滑剂有矿物油类、植物油类、聚合醇类以及乳化石蜡类。

然而，现有的钻井液润滑剂润滑性能单一，仅起到降低钻具与套管井壁间摩擦，或仅起到降低钻具与裸眼井壁间的摩擦，两种润滑功能兼顾的润滑剂较少，同时润滑剂的抗温能力差，在钻井液中经120℃高温老化一段时间后，润滑剂易分解，润滑能力大幅度降低，容易引起钻井液起泡。因此，开发一种抗高温老化性能优异、具有综合润滑作用的钻井液润滑剂产品对于油田钻井具有重要意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有的钻井液润滑剂高温老化环境下润滑剂易分解，且润滑能力大幅度降低，容易引起钻井液起泡的缺陷，提供一种利用多种废油制备钻井液润滑剂的方法，本发明先将地沟油、二氯甲烷搅拌反应后蒸馏，将所得反应物和环氧丙烷加热反应，再加入硼酸、四氯化碳等加热回流反应，过滤并得滤液蒸馏得改性剂，再将废弃的菜籽油煎炸油与猪油加热过滤，得滤液与沸石、柠檬酸等反应，将所得改性混合油与改性剂、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺等搅拌出料，即可得钻井液润滑剂，本发明制得的钻井液润滑剂具有较好的抗高温、耐老化作用，在高温环境下不易分解失效，不会引起钻井液发泡现象，且综合润滑性能较好。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按质量比2:1，分别称取地沟油和二氯甲烷加入到三口烧瓶中，搅拌混合后加入五硫化二磷，继续搅拌后放入水浴锅中，升温后搅拌反应，取出三口烧瓶中的产物并减压蒸馏，得反应物；

（2）按质量比1:2将反应物和环氧丙烷混合，并装入四口烧瓶中，搅拌混合并放入水浴锅中，加热，搅拌反应后冷却至室温得反应液，向四口烧瓶中加入硼酸、四氯化碳和质量分数为95%硫酸溶液，加热回流，回流反应后趁热过滤，得滤液，再减压蒸馏得改性剂；

（3）按质量比3:1，分别称取废弃的菜籽油煎炸油和猪油混合，加热后趁热过滤，得混合油，向混合油中加入沸石、柠檬酸和丁二酰亚胺，先加热至80～90℃，保温搅拌40～50min，再升温至120～130℃，并加入邻苯二胺，保温搅拌后冷却至室温，得改性混合油；

（4）将改性混合油加热至80～90℃后依次加入改性剂和二甲基硅油，保温搅拌混合后加入吐温-80和椰子油脂肪酸单乙醇酰胺，搅拌2～3h后冷却至室温，即可得到一种钻井液润滑剂。

步骤（1）中所述的五硫化二磷质量为地沟油质量2～5%，升高水浴温度为80～85℃，反应时间为1～2h。

步骤（2）中所述的水浴温度为60～70℃，反应时间为2～3h。

步骤（2）中所述的硼酸质量为反应液质量20～30%，四氯化碳质量为硼酸质量1～2倍，质量分数为95%硫酸溶液质量为硼酸质量0.3～0.5%。

步骤（2）中所述的回流反应时间为3～5h。

步骤（3）中所述的加热温度为60～80℃。

步骤（3）中所述的沸石质量为猪油质量0.1～0.3%，柠檬酸质量为猪油质量4～8%，丁二酰亚胺质量为猪油质量3～5%。

步骤（3）中所述的邻苯二胺质量为猪油质量1.8～2.0倍。

步骤（4）中所述的改性剂质量为改性混合油质量10～12%，二甲基硅油为改性混合油质量2～4%，吐温-80质量为改性混合油质量5～10%，椰子油脂肪酸单乙醇酰胺质量为改性混合油质量4～8%。

本发明的有益效果是：