[发明专利]钻井液润滑剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及油田化学领域，具体涉及一种钻井液润滑剂及其制备方法和应用。钻井液润滑剂包括：菜籽油、聚醚、酯类基础油、Span‑80山梨糖醇酐油酸酯、EL‑40聚氧乙烯蓖麻油、硫代磷酸咪唑盐极压抗磨剂和消泡剂。所述包括：将菜籽油，聚醚和酯类基础油混合，搅拌加热至50‑60℃；加入Span‑80山梨糖醇酐油酸酯、EL‑40聚氧乙烯蓖麻油和硫代磷酸咪唑盐极压抗磨剂，搅拌；加入消泡剂，搅拌，得到钻井液润滑剂。本发明所提供的钻井液润滑剂具有优异的抗磨性能和生物降解性，当应用于钻井液时，对钻井液的其它性能，如粘度、失水量等没有明显影响。

技术领域

本发明涉及油田化学领域，具体涉及一种钻井液润滑剂及其制备方法和应用。

背景技术

钻井液润滑剂能提高钻井液润滑性和降低泥饼的粘滞系数。目前，我国钻井液润滑剂多为矿物油型润滑剂。矿物油型润滑剂主要是C20-C70烃类化合物，此类化合物生物降解性差，在使用过程中，会长期滞留在水和土壤中，造成污染环境。当水中含有低浓度的矿物油时，会造成海洋生物物群死亡；当矿物油渗透到土壤中，土壤中的微生物将会毒害致死，严重污染生态环境，矿物型润滑油的应用受到限制。

为此，提供一种环境友好型，而且具备良好的润滑性能的钻井液润滑剂极其重要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种钻井液润滑剂，具有优异的抗磨性能和生物降解性，对钻井液的其它性能，如粘度、失水量等没有明显影响，是一类环境友好型钻井液润滑剂。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种钻井液润滑剂，包括：菜籽油、聚醚、酯类基础油、Span-80山梨糖醇酐油酸酯、EL-40聚氧乙烯蓖麻油、硫代磷酸咪唑盐极压抗磨剂和消泡剂。

本发明提供的钻井液润滑剂中含有菜籽油，菜籽油作为一种天然植物油，具有较好的抗氧化稳定性和低温流动性,具有优良的润滑性能及良好的破乳化性、防腐性能以及耐高温性能等,且来源广、资源可再生及价格相对较低等优点,是应用最广泛的一种植物油,也是绿色润滑油研究的重点，以菜籽油作为可降解的钻井液润滑剂的基础油，以减少矿物型润滑油的使用，对于保护环境具有重要的意义，也具有广泛的应用前景。硫代磷酸咪唑盐配合菜籽油，作为一种极压抗磨剂，可以提高润滑剂的抗磨性能。聚醚是目前销售量最大的一种合成油，它是以指以醇或胺为起始剂，由环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和四氢呋喃等为原料，在催化剂作用下开环均聚或共聚制得的线型聚合物。聚醚具有优异的润滑性能，可有效的减少摩擦和磨损；聚醚的毒性非常低，即使少量吞服也不会引起生理障碍；聚醚的生物降解性好，含80％的环氧乙烷聚醚生物降解性可达80％。此外，聚醚的生物耗氧量低，不消耗水中的氧气，不能形成有害的油膜，所以不会伤害水中的生物，不存在污染问题。聚醚已广泛应用于钻井液中，是一种环境友好的润滑剂。钻井液润滑剂是以菜籽油、聚醚和酯类等生物降解性好的化合物为基础油，加入阴离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、极压抗磨剂以及消泡剂调和而成，具有优异的抗磨性能和生物降解性，对钻井液的其它性能，如粘度、失水量等没有明显影响。

根据本发明的实施例，以上钻井液润滑剂可以进一步附加如下技术特征：

根据本发明的一些实施例，以重量份计，所述菜籽油为20～30份、所述聚醚为20～30 份、所述酯类基础油为20～30份、所述Span-80山梨糖醇酐油酸酯为5～20份、所述EL-40聚氧乙烯蓖麻油为5～20份、所述硫代磷酸咪唑盐极压抗磨剂为2～10份，所述消泡剂为0.5～1份。由此所得到的钻井液润滑剂具备良好的润滑性能。

根据本发明的一些实施例，以重量份计，所述菜籽油为20～25份、所述聚醚为25～30 份、所述酯类基础油为25～30份、所述Span-80山梨糖醇酐油酸酯为8～15份、所述EL-40聚氧乙烯蓖麻油为5～15份、所述硫代磷酸咪唑盐极压抗磨剂为2～5份，所述消泡剂为0.5～1 份。由此所得到的钻井液润滑剂具备良好的润滑性能。