专利名称：石油钻井液用纯无荧光润滑剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种润滑剂，具体地说涉及石油钻井液用润滑剂。
技术背景随着石油工业的不断发展和对环境保护意识的加强， 一些新的石油钻井工艺，如定 向井、水平井在钻井工程已逐步形成和完善。为了确保这些高难的石油勘探开发钻井工 程的顺利进行，钻井液用的润滑剂在钻井过程中起着至关重要的作用，是保证钻井作业 成功与否的关键。钻井液用的润滑剂目前大致可分为两大类固体和液体。就液体而言， 它的主要原料大都基于矿物油、釜残物、原油、沥青等多芳香烃的有机物，用这些原材 料生产出的润滑剂第一干扰地质录井，第二不易生物降解，使用后对环境造成极度污染； 另类植物油润滑剂在生产过程中也加了一定量含有苯环的表面活性剂来作为乳化剂，这 些润滑剂在使用时往往会产生糊筛和起泡现象，给施工带来了很多麻烦。综述以上两类 型的润滑剂都不同程度地存在一些问题。发明内容为了解决润滑剂环保及存在荧光的问题，本发明提供一种无毒、无荧光、极易生物 降解的纯无荧光植物油润滑剂。本发明的另一 目的是提供一种石油勘探钻井无荧光润滑剂的制备方法。 具体的技术解决方案如下石油钻井液用纯无荧光润滑剂，其特征在于包括下列原料植物油 400-50015%氢氧化钠溶液 80-10010%氢氧化钾溶液 40-60熟石灰 22-263%羧甲基纤维素溶液 100-15012.5-15%水解聚丙烯腈铵盐溶液 150-200丙烯酸钙 6-9丙烯酸钠 7.5-10丙烯酰胺 5. 5-9. 5水 100-200。 所述植物油为棉籽油或菜籽油。石油钻井液用纯无荧光润滑剂的制备方法包括下述步骤 将上述配方中的植物油加入容器内搅拌加温到43-46'C;边搅拌边加入10%氢氧化钾溶液和15%氢氧化钠溶液使其植物油的PH值调至到 9.8-11，得到植物油改性后的皂化物；植物油改性后的皂化物在43-46°C下搅拌120-160分钟，再加入3%羧甲基纤维素 溶液使其植物油改性物得到初步乳化，得植物油乳化物；在另一反应釜中，加入丙烯酸钙、丙烯酸钠、丙烯酰胺、熟石灰原料，反应生成的 弹性聚合物液体；将弹性液体加入到上述乳化物内，接着搅拌，搅拌时间40-60分钟，搅拌速度 800-1200转/分；再按配方量加入12.5-15%水解聚丙烯腈铵盐溶液和水，搅拌20-30分钟，得到淡黄 色或棕黄色粘稠状可自由流动的液体或膏状体润滑剂成品。 本发明与其他现有钻井液用润滑剂相比有以下几大优点1、 本发明原材料选择精确、来源充足，所制产品不污染环境，易于生物降解，不 腐蚀金属、不损坏密封材料，生产时无三废排出。2、 本发明配方配伍性极好，适用于淡水钻井液和高矿化度钻井液，使用中对钻井 液流变性能和常规性能无任何不良影响。不起泡、不糊筛，处理周期长，0.5—3%的加 量均可以自由控制，具有非常好的热稳定性，分散性。溶解性非常优越，特别适合海洋 钻井。3、 该润滑剂是植物油和大小分子聚合物多元共聚而成的，对泥岩、泥质岩有良好 地包被抑制分散作用，其防塌性能良好。同时他的吸附基能牢固地吸附在粘土晶层的边 缘和金属表面，形成致密的油膜，从而降低钻具与井壁的摩擦力，达到较佳的防塌、防 卡保护钻具的特点。4、 本发明产品属于纯无荧光产品，不干扰任何地质录井工作，对油气层的产能也持有相对的保护作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地说明。本产品在江苏石油勘探局高15-1和高11-1两口定向井的使用中能够有效的反映出 其润滑性强、配伍性好，不象其他同类产品如KD-21D等均发现起泡、糊筛等现象。高 15-1是在泻洪区的一口井，使用的是无公害化的钻井液体系，该井最后的钻井液能够达 到国家环境排放要求。在这两口井的使用中均能够清楚的看出当该产品的加量达到1. 5%时，钻井液滑块式泥饼粘滞系数由原来的0. 11降到0. 06，比其他润滑剂由0. 11降到 0. 09，能明显改变井下钻柱与井壁的摩擦阻力和转盘扭矩大等状况，有力确保井下安全。 通过这两口井的施工能够具体的看出它的配伍性能好，这两口井的钻井液体系不同，所 用的钻井液材料，在施工中单独加入该产品还是与其他钻井液材料复配加入，根据现场 加入的前后性能对比完全可以看出它没有降低自身和其他材料的功用。没有像其他同类 产品能引起其他药品结块难以流动、糊筛、放出气体发泡等现象。通过一九九三年至今 十几年间已在几百口井上的现场使用均已受到用户的一至好评，用户己产生对该产品的 使用依赖性。 实施例1:取下列原料植物油400Kg、 15%氢氧化钠溶液80 Kg、 10%氢氧化钾溶液40 Kg、熟 石灰22Kg、 3y。羧甲基纤维素溶液100Kg、 12. 5-15%水解聚丙烯腈铵盐溶液150 Kg、丙 烯酸钙6 Kg、丙烯酸钠7. 5 Kg、丙烯酰胺5. 5 Kg、水100 Kg，制备石油钻井液用纯无 荧光润滑剂，所得产品外观为粘稠液体，钻井液加量0.5%，摩阻系数降低率》70%，扭 矩降低率》50%。石油钻井液用纯无荧光润滑剂的制备方法包括下述步骤将上述配方中的植物油加入容器内搅拌加温到43-46°C;边搅拌边加入10%氢氧化钾溶液和15%氢氧化钠溶液使其植物油的PH值调至到9. 8， 得到植物油改性后的皂化物；植物油改性后的皂化物在43-46°C下搅拌120-160分钟，再加入3%羧甲基纤维素 溶液使其植物油改性物得到初步乳化，得植物油乳化物；在另一反应釜中，加入丙烯酸钙、丙烯酸钠、丙烯酰胺、熟石灰原料，反应生成的弹性聚合物液体；将弹性液体加入到上述乳化物内，接着搅拌，搅拌时间40-60分钟，搅拌速度 800-1200转/分；再按配方量加入12. 5-15%水解聚丙烯腈铵盐溶液和水，搅拌20-30分钟，得到淡黄 色或棕黄色粘稠状可自由流动的液体或膏状体润滑剂成品。 实施例2:取下列原料植物油450 Kg、 15%氢氧化钠溶液90 Kg、 10%氢氧化钾溶液50 Kg、 熟石灰24 Kg、 3%羧甲基纤维素溶液130 Kg、 12.5-15%水解聚丙烯腈铵盐溶液180 Kg、 丙烯酸钙8 Kg、丙烯酸钠9 Kg、丙烯酰胺7.5 Kg、水150 Kg，制备石油钻井液用纯无 荧光润滑剂，所得产品外观为粘稠液体，钻井液加量0.5%，摩阻系数降低率》80%，扭 矩降低率》52%。制备方法中边搅拌边加入10%氢氧化钾溶液和15%氢氧化钠溶液使其植物油的PH值 调至到10.5，其它同实施例1。 实施例3:取下列原料植物油500 Kg、 15%氢氧化钠溶液100 Kg、 10%氢氧化钾溶液60 Kg、 熟石灰26 Kg、 3%羧甲基纤维素溶液150 Kg、 12. 5-15%水解聚丙烯腈铵盐溶液200 Kg、 丙烯酸钙9 Kg、丙烯酸钠10 Kg、丙烯酰胺9.5 Kg、水200 Kg，制备石油钻井液用纯 无荧光润滑剂，所得产品外观为粘稠液体，钻井液加量0.5%，摩阻系数降低率》85%， 扭矩降低率》53%。制备方法中边搅拌边加入10%氢氧化钾溶液和15%氢氧化钠溶液使其植物油的PH值 调至到ll,其它同实施例l。
权利要求
1. 石油钻井液用纯无荧光润滑剂，其特征在于包括下列原料植物油400-50015％氢氧化钠溶液 80-10010％氢氧化钾溶液 40-60熟石灰22-263％羧甲基纤维素溶液 100-15012.5-15％水解聚丙烯腈铵盐溶液 150-200丙烯酸钙 6-9丙烯酸钠 7.5-10丙烯酰胺 5.5-9.5水100-200。
2、 根据权利要求1所述的石油钻井液用纯无荧光润滑剂，其特征在于所植物油 为棉籽油或菜籽油。
3、 根据权利要求1所述的石油钻井液用纯无荧光润滑剂的制备方法，其特征在于 包括下述步骤将上述配方中的植物油加入容器内搅拌加温到43-46°C;边搅拌边加入10%氢氧化钾溶液和15%氢氧化钠溶液使其植物油的ffl值调至到 9.8-11，得到植物油改性后的皂化物；植物油改性后的皂化物在43-46°C下搅拌120-160分钟，再加入3%羧甲基纤维素 溶液使其植物油改性物得到初步乳化，得植物油乳化物；在另一反应釜中，加入丙烯酸钙、丙烯酸钠、丙烯酰胺、熟石灰原料，反应生成的 弹性聚合物液体；将弹性液体加入到上述乳化物内，接着搅拌，搅拌时间40-60分钟，搅拌速度 800-1200转/分；再按配方量加入12. 5-15%水解聚丙烯腈铵盐溶液和水，搅拌20-30分钟，得到淡黄 色或棕黄色粘稠状可自由流动的液体或膏状体润滑剂成品。
全文摘要
本发明涉及石油钻井液用纯无荧光润滑剂。解决了现有润滑剂不环保及存在荧光的问题。本发明润滑剂包括下列原料植物油、15％氢氧化钠溶液、10％氢氧化钾溶液、熟石灰、3％羧甲基纤维素溶液、12.5-15％水解聚丙烯腈铵盐溶液、丙烯酸钙、丙烯酸钠、丙烯酰胺和水。本发明润滑剂产品不污染环境，易于生物降解，不腐蚀金属、不损坏密封材料，生产时无三废排出；该润滑剂属于纯无荧光产品，不干扰任何地质录井工作，对油气层的产能也持有相对的保护作用。
文档编号C09K8/02GK101250396SQ20081002014
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月27日 优先权日2008年3月27日
发明者凡宗和, 杨映川, 敏 陈 申请人:合肥滨春化工科技有限公司