[发明专利]一种钻井液用抗高温润滑剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钻井液用抗高温润滑剂，包括生物柴油、白油或柴油66~89重量份、二烷基二硫代磷酸锌5~15重量份、氮化硼3~10重量份、乳化剂2~5重量份、分散剂1~4重量份。其制备方法包括：利用硅烷偶联剂对二烷基二硫代磷酸锌和氮化硼改性、煅烧处理；在常温下将处理后的二烷基二硫代磷酸锌和氮化硼加入生物柴油、白油或柴油中，低速搅拌混合；加入分散剂，高速搅拌混合；升温至80~90℃、在高速搅拌下加入乳化剂；最后低速搅拌即得到所述钻井液用抗高温润滑剂。本发明具有较好的抗高温性能和润滑性能，同时能够在一定程度上降低钻井液的滤失量，维护井壁的稳定，具有较好的环境保护特性，对钻井液和环境污染小。

技术领域

本发明涉及石油钻井用化工材料技术领域，特别涉及一种钻井液用抗高温润滑剂及其制备方法。

背景技术

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（或套管）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。近年来，由于钻井技术的发展，钻井液润滑性能日益受到重视。但是目前品种少，性能差，特别是在海水钻井液中摩擦系数降低率低，环保性能还有待提高。

氮化硼具有抗化学侵蚀性质，不被无机酸和水侵蚀。在热浓碱中硼氮键被断开。碳化硼的大部分性能比碳素材料更优。氮化硼摩擦系数很低、高温稳定性很好、耐热震性很好、强度很高、导热系数很高、膨胀系数较低、电阻率很大、耐腐蚀、可透微波或透红外线。在工业上常作为高温固体润滑剂，挤压抗磨添加剂，生产陶瓷复合材料的添加剂，耐火材料和抗氧化添加剂，尤其抗熔融金属腐蚀的场合，热增强添加剂、耐高温的绝缘材料。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种具有较好的抗高温性能和润滑性能，同时能够在一定程度上降低钻井液的滤失量，维护井壁的稳定，具有较好的环境保护特性，对钻井液和环境污染小的钻井液用抗高温润滑剂及制备方法。

为了达到本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明首先提供了一种钻井液用抗高温润滑剂，一种钻井液用抗高温润滑剂，包含以下组分：

生物柴油、白油或柴油 66~89重量份、二烷基二硫代磷酸锌5~15重量份、氮化硼3~10重量份、乳化剂2~5 重量份、分散剂1~4重量份。

所述乳化剂为司盘-20（山梨糖醇酐单月桂酸酯）、司盘-80（山梨醇酐单油酸酯）、吐温-20（聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯）、吐温-80（聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯）中的一种或几种。

所述分散剂为OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)、十二烷基苯磺酸钠的一种或两种的组合物。

本发明同时还提供了所述钻井液用抗高温润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）利用硅烷偶联剂对二烷基二硫代磷酸锌和氮化硼改性，然后，在氩气气氛、280℃~300℃下，对改性的二烷基二硫代磷酸锌和氮化硼混合后进行煅烧；

（2）在常温下，将步骤（1）处理后的二烷基二硫代磷酸锌和氮化硼加入生物柴油、白油或柴油中，低速搅拌至混合均匀；

（3）加入分散剂，高速搅拌至混合均匀；

（4）升温至80~90℃加热步骤（3）中得到的混合物，在高速搅拌下逐渐加入乳化剂；

（5）加完乳化剂后再低速搅拌20 min~30min，即得到所述钻井液用抗高温润滑剂。

所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）或γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）中的一种或两种的组合物。

所述步骤（2）和（3）中的搅拌是利用磁力搅拌器进行的。

本发明具有如下优点：