[发明专利]一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法

说明书

本发明属于钻井液助剂技术领域，具体涉及一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法，包括如下重量份原料：十二烷基硫酸钠5‑7份、去离子水10‑20份、羧甲基纤维素钠7‑9份、聚乙烯吡咯烷酮6‑8份、司盘803‑5份、润滑组分70‑80份和抗氧剂0.6‑1份；本发明通过二乙基甲苯二胺与脂肪酸甘油三酯反应生成含有酰胺键的组分a，具有较低的表面张力，极性基团可吸附在摩擦界面，形成一层吸附膜，减少了泥饼吸附，在配合抗氧化剂使用，增加了润滑剂的使用寿命；同时通过组分b可以维持润滑组分热运动的阻力，阻止颗粒聚集导致润滑作用失效；抗氧化组分和基础组分配合产生协同作用，增加了抗氧剂的使用寿命。

技术领域

本发明属于钻井液助剂技术领域，具体涉及一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法。

背景技术

钻井液是钻探过程中使用的循环冲洗介质,又称钻孔冲洗液,主要起到清洁孔底、携带钻屑、冷却钻头、润滑钻具、保护孔壁防止坍塌、保护油层、平衡地层压力以及为孔底动力机传递破碎孔底岩石需要的动力等作用，钻井液的性能直接影响到钻井效率、井下安全和生产成本，是钻井工程技术中的重要组成部分。钻井液润滑剂是一种重要的钻井液化学处理剂，用于提高钻井液的润滑性能、降低井下摩擦阻力、改善钻井液的流变性和滤失性能、提高破岩效率、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。目前，现有技术中常用的钻井液润滑剂多为矿物油润滑剂，但是矿物油润滑剂的生物降解性能差，在使用过程中，会长期滞留在水和土壤中，造成环境污染，而且矿物油润滑剂的荧光级别高，对地质数据的分析影响较大，且成本高并不适合大规模使用。

发明内容

本发明提供一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法。

本发明要解决的技术问题：

现有技术中常用的钻井液润滑剂多为矿物油润滑剂，但是矿物油润滑剂的生物降解性能差，在使用过程中，会长期滞留在水和土壤中，造成环境污染，而且矿物油润滑剂的荧光级别高，对地质数据的分析影响较大，且成本高并不适合大规模使用，同时润滑剂的耐高温性能较差，影响使用寿命。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法，包括如下重量份原料：

十二烷基硫酸钠5-7份、去离子水10-20份、羧甲基纤维素钠7-9份、聚乙烯吡咯烷酮6-8份、司盘80 3-5份、润滑组分70-80份和抗氧剂0.6-1份；

该处理剂通过如下步骤制备：

第一步、将十二烷基硫酸钠和去离子水混合，搅拌均匀，加入羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮得到第一混合液；

第二步、将司盘80加入到润滑组分中，然后加入抗氧剂，在温度为40-60℃、频率为40-50kHz的条件下超声波分散30-60min；得到第二混合液；

第三步、将第一混合液和第二混合液混合，在转速为1000r/min条件下搅拌4-8h，得到所述处理剂；

所述润滑组分通过如下步骤制备：

步骤S11、将植物油和二乙基甲苯二胺混合搅拌，设置温度为100-110℃，搅拌反应结束后，将得到的反应液在50±2℃浓缩至体积不变，得到组分a；

步骤S12、将玉米淀粉和去离子水混合，搅拌成糊状后倒入反应器中，设置温度为60±2℃，边搅拌边加入α-淀粉酶，保持温度和转速不变，继续反应2-3h，得到酶解液；将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基二烯丙基氯化铵和2，5-二羟基苯磺酸加入去离子水中溶解，用氢氧化钠水溶液调节pH值为7.5-8.5，得到单体溶液；将酶解液、辣根过氧化物酶和乙酰丙酮混合，设置温度为35-45℃搅拌3-5h，然后将温度升为45-50℃，同时滴加单体溶液和质量分数4-6%的双氧水，保持温度不变继续反应7.5-8.5h，即得到组分b；

步骤S13、将组分a和组分b按照质量比1：（3-5）混合，得到润滑组分。

进一步优选地，润滑组分通过如下步骤制备：