[发明专利]钻井液用防塌润滑剂及其生产工艺

说明书

本发明涉及一种石油钻井液的添加剂及其生产工艺。

在钻井工程中，当打定向井或斜井时，需要向钻井液中加入一定量的原油或沥青类制品，作为防塌防卡剂，但原油或非磺化沥青类产品直接使用效果较差，目前国内外大多数采用磺化沥青类产品，但由于此类物质含有大量磺酸基，使用时易对环境造成污染，同时在井底高温高压情况下会分解出硫化氢气体，导致钻具氢脆断裂，既不利于安全生产，又有损于人的身体健康和环境污染。为了达到安全生产并减少环境污染，CN1052499A公开了一种防塌润滑剂及其生产方法，但制造这种防塌润滑剂所需原材料较多，费用较高，且生产工艺较复杂。

本发明的目的是为了提供一种所需原材料较少，费用较低，且生产过程较简单的钻井液用防塌润滑剂及其生产工艺。

本发明的技术解决方案主要是利用原油分馏出汽油、柴油等以后所得到的渣油(其中含蜡20～45％，沥青10～30％，胶质20～35％)为主要原料，辅以溶剂(煤油或二氯丙烷)，及SP-80(失水山梨醇油酸酯)、SE-10(聚氧乙烯十八醇醚)、JL-1(聚氧乙烯酚醛树脂)等高效表面活性剂，在一定条件下，调制而成的一种灰黑色粘稠液体或干粉，用其作为钻井液的防塌防卡润滑添加剂。

其各种原材料配方如下：(重量比)

渣油：4～6                溶剂：4～6

SE-10：0.1～0.15    SP-80：0.1～0.15

JL-1：0.04～0.07

其最佳重量比如下：

渣油：5                      溶剂：5

SE-10：0.12              SP-80：0.12

JL-1：0.05

其生产工艺过程如下：

将渣油在容器内加热至80℃～120℃，脱水并过滤，将表面活性剂在40℃～70℃的溶剂中溶解，然后将含有表面活性剂的溶剂和渣油同时注入胶体磨中循环3～7分钟，即成为产品。

本发明的优点是：

(1)所使用的原材料少，原材料成本低，工艺过程简单，产品价格低廉。

(2)产品中的主要成分沥青、蜡、胶质等均为天然物质，与地层有较好的亲和能力，可形成强有力的保护层，保证井眼的稳定性，使井径扩大率由20％下降到8.4％左右。也可以避免化学反应对油层的伤害，有利于保护油气层，实现油井稳产增产的效果。特别是由于产品中含有蜡，润滑效果好，可使钻井液泥饼摩阻系数降低60％以上。

(3)该产品中含有较多的表面活性剂，能有效地防止钻头泥包，并具有一定的消泡作用。

(4)该产品流动性好，即使在零下5℃也具有一定的流动性。

(5)本产品中不含有磺酸基，减少了对环境污染和人身伤害。产品中也不含有羧酸盐类物质，具有较强的抗污染能力。

图1为该发明的生产流程示意图。

图2为该发明的生产流程图：图中(1)为渣油储存罐；(2)阀门；(3)渣油泵；(4)、(8)过滤器；(5)渣油计量罐；(6)溶剂储存罐；(7)溶剂泵；(9)溶剂计量罐；(10)表面活性剂加入口；(11)溶剂反应釜；(12)渣油加热釜；(13)胶体磨；(14)成品出口

实施例：(表见文后)

(1)将渣油在容器中加热至80℃，脱水并过滤后，按上表1号配方，称取渣油。称取溶剂二氯丙烷在容器中加热至50℃并过滤。称取SP-80、SE-10、JF-1溶于加热的溶剂中，使之完全溶解后，将渣油和溶剂同时注入胶体磨中，循环3分钟得出产品。从上表中可看出，该产品表观粘度和降摩阻率均符合要求。

(2)将渣油在容器中加热至120℃，脱水并过滤后，按上表2号配方称取渣油。称取溶剂二氯丙烷在容器中升温至50℃并过滤。称取SP-80、SE-10、JL-1溶于加热的溶剂中，使之完全溶解后，将渣油和溶剂同时注入胶体磨中，循环7分钟得出产品。从上表中可看出，该产品表观粘度和降摩阻率均符合要求。

(3)将渣油在容器中加热至90℃，脱水并过滤后，按上表3号配方称取渣油。称取溶剂煤油在容器中加热至55℃并过滤。称取SP-80、SE-10、JL-1溶于加热的溶剂中，使之完全溶解后，将渣油和溶剂同时注入胶体磨中，循环5分钟得出产品。从上表中可看出，该产品表观粘度和降摩阻率均符合要求。

 序 号                         配方    产品表观    粘度mPa.s    产品降摩阻率  渣油  Kg  溶剂  Kg SP-80   Kg   SE-10    Kg    JL-1     Kg 要求   结果  要求   ％  结果   ％ 1  40二氯丙烷  60    1    1    0.4 9-13    9.5 不小于   45    46 2  60二氯丙烷  40    1.5    1.5    0.7 9-13    12.5 不小于   45    48 3  45  煤油  55    1.1    1.1    0.5 9-13    10.5 不小于   45    52