[发明专利]一种钻井液用生物质润滑剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种钻井液用生物质润滑剂，由包括以下组分的原料制备而成：生物质基础油15重量份～30重量份；离子液体抗磨剂3重量份～5重量份；乳化剂2重量份～5重量份；消泡剂0.5重量份～1重量份；提粘剂0.05重量份～0.1重量份；水58重量份～80重量份；所述生物质基础油由天然脂肪醇的前馏份、有机酸和脂肪酶催化剂制备而成；所述提粘剂为高粘羧甲基纤维素钠。与现有技术相比，本发明提供的钻井液用生物质润滑剂采用特定含量的组分，实现了较好的相互作用，产品具有强润滑、抗高温、环保无毒特性，且配伍性好；适用于大位移井、斜井及水平井等特殊钻井作业，尤其适合储层埋藏深、高温高压的油气井。

技术领域

本发明涉及油气井开采技术领域，更具体地说，是涉及一种钻井液用生物质润滑剂及其制备方法。

背景技术

现今，随着石油勘探开发领域的日益扩大，钻探地层不断加深，钻探方式不断翻新，钻探难度也在逐年增加，深井、超深井、定向井、水平井、大位移井、小井眼井、高密度长裸眼井等特殊条件井日益增多，而且钻井速度又需要大幅度提高。而钻井液润滑剂能够降低井壁与钻具、钻具与套管之间的摩阻，减少井下复杂情况，提高钻井速度，因此，使用钻井液润滑剂是解决这些复杂问题的一种方法。

然而随着钻遇高温、高压、膏岩层及各种复杂地层的几率愈来愈高，对钻井液润滑剂的要求也愈来愈苛刻。钻井液润滑剂不仅需要能够抗磨和降磨阻，还需要具有良好的耐温、抗盐性能；此外，还要求配伍性好，不腐蚀金属，不污染环境，不影响对地层资料的分析和评价，无毒或低毒，无荧光或低荧光，易生物降解，不起泡，不增粘，对钻井液流变性无明显影响等。

目前，我国油气钻井行业使用的钻井液润滑剂品种相对较少，而且都有一定的局限性。有的是在钻井液中混原油、白油等矿物油，不环保；有的在钻井液pH高于10时分解失效；有的使钻井液起泡；还有的在盐水中难于分散等等。然而实际在许多地区钻井时必须考虑对高温高压、钻井液起泡、无机盐侵蚀等多种问题的综合治理。因此，集绿色、强润滑、抗高温、配伍性等多功能于一体的润滑剂研制具有十分重要的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻井液用生物质润滑剂及其制备方法，本发明提供的生物质润滑剂具有强润滑、抗高温、环保无毒特性，且配伍性好。

本发明提供了一种钻井液用生物质润滑剂，由包括以下组分的原料制备而成：

生物质基础油15重量份～30重量份；

离子液体抗磨剂3重量份～5重量份；

乳化剂2重量份～5重量份；

消泡剂0.5重量份～1重量份；

提粘剂0.05重量份～0.1重量份；

水58重量份～80重量份；

所述生物质基础油由天然脂肪醇的前馏份、有机酸和脂肪酶催化剂制备而成；

所述提粘剂为高粘羧甲基纤维素钠。

优选的，所述离子液体抗磨剂包括1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1,3-二乙基咪唑磷酸二乙酯盐、1-乙基-3-丁基咪唑磷酸二乙酯盐和1-乙基-3-辛基咪唑磷酸二乙酯盐中的一种或多种。

优选的，所述乳化剂包括丙二醇单硬脂酸酯、双乙酰酒石酸单甘油酯和硬脂酰乳酸钠-钙中的一种或多种。

优选的，所述消泡剂包括二甲基硅油-300、二甲基硅油-500和二甲基硅油-1000中的一种或多种。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的钻井液用生物质润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

a)将天然脂肪醇的前馏份、有机酸和脂肪酶催化剂进行反应，得到生物质基础油；