[发明专利]一种润滑剂、钻井液及其应用

说明书

本发明提供了一种润滑剂、钻井液及其应用，所述钻井液包括膨润土1‑5份，减阻剂1‑3份和润滑剂2‑5份，滑剂包括基础油、极压剂、有机钼化合物和吸附成膜剂，所述基础油、极压剂、有机钼化合物和吸附成膜剂的质量比为(60‑80):(10‑20):(5‑15):(2‑8)；本发明所提供的钻井液具有较好的润滑减阻及抗磨性能，作为深层大位移井用减阻润滑钻井液使用能够显著的降低深层大斜度及大位移钻井过程中摩阻和扭矩，减少钻具及套管的磨损与氧化，适用于深层石油的勘探开发。

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种润滑剂、钻井液及其应用。

背景技术

随着石油勘探开发不断发展，钻井工程中面临的复杂情况日益突出，大位移水平井、定向井和长裸眼深井、复杂结构井逐渐增多，在降低摩擦阻力和提高机械钻速方面对钻井液性能尤其是水基钻井液提出了更高的要求。而目前常规润滑剂存在极压膜强度低、润滑持效性差、荧光级别高、抗温性能差和毒性偏高等问题，难以满足现代钻井的需求。

钻井过程中的摩擦阻力主要表现为三种形式：钻柱在钻井液内转动，受到的钻井液粘切阻力，表现为流体摩擦；钻柱与井壁发生多点接触时，钻柱与井壁之间或者无任何介质隔开而产生干摩擦，或者被具有分层结构和润滑性能的边界膜隔开而产生边界摩擦。钻井液的润滑性能与密度、粒度分布、温度、粘度、液相活度及润滑剂的润滑性能有关，而润滑剂的润滑性能与它的乳化分散能力、成膜能力、油膜强度、润滑系数和渗透性密切相关。

石油深层钻探一般都伴随着高温高压，润滑性是深层大位移井高温高密度钻井液性能调控的重要难题，是制约深层大位移钻井施工的技术瓶颈。目前，国内还没有开发出针对高密度钻井液的高效润滑剂，普通润滑剂在高温、高密度、高固相、强碱条件下，由于交联、降解、挥发、破乳等因素而失去活性，润滑效能大大降低。而高密度钻井液由于其高固相、滤饼厚，流体本身固相颗粒之间摩擦阻力大，普通润滑剂加入后会造成高密度钻井液粘切上涨，如果钻井液性能控制不好，极易引发粘卡、泥包等复杂事故，并造成流动阻力的增大，限制了水马力的发挥，降低机械钻速。

CN108624307A公开了一种液体润滑剂，包括基础油、表面活性剂、炭黑和有机钼化合物；其以二烷基二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼作为液体润滑剂重要组分，二者均为油溶性有机钼化合物，在钻具与井壁接触形成的高压下会在摩擦表面形成次级结构膜，不易被破坏，呈现良好的润滑减摩效果；并且液体润滑剂中的炭黑在钻井过程中能够形成一层薄片层，在挤压状态下，炭黑薄片层层分离，从而能够起到更好的润滑减摩作用；同时，表面活性剂使液体润滑剂在钻井液体系中形成适度的乳化效应，从而使得所述液体润滑剂能够充分均匀分散，提高其润滑减阻能力。此方法减阻润滑的效果还需进一步加强。

因此研究一种用于深层高温高压井的具有减阻润滑作用的钻井液对于深层石油勘探具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种润滑剂、钻井液及其应用，以使得钻井液具有减阻润滑的作用，提升石油勘探的效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种润滑剂，所述润滑剂包括基础油、极压剂、有机钼化合物和吸附成膜剂，所述基础油、极压剂、有机钼化合物和吸附成膜剂的质量比为(60-80):(10-20):(5-15):(2-8)。

本发明提供的润滑剂通过基础油、极压剂、有机钼化合物和吸附成膜剂的合理搭配，能够显著增加润滑效果，能够用于深层高温高压井中钻井液，能够显著降低深层大斜度及大位移钻井过程中摩阻和扭矩，减少钻具及套管的磨损与氧化。

本发明中，基础油、极压剂、有机钼化合物和吸附成膜剂的质量比为(60-80):(10-20):(5-15):(2-8)，例如可以是60:10:7:2、70:13:5:5、80:20:13:7或80:80:15:8等等配比。采用上述范围内的配比，可以使得润滑剂的润滑减阻效果达到最佳。