一种钻井液用减阻剂的制作方法

文档序号:17489614发布日期:2019-04-23 20:20阅读:587来源:国知局
本发明属于油田钻井助剂
技术领域
,涉及到钻井液用减阻剂及其制备方法。
背景技术
:随着国内钻探开发力度不断增加,大位移井、大斜度井、水平井以及狗腿度较大的深井越来越多,钻井难度也越来越大,在钻井过程中,常常出现套管严重磨损的问题。由此诱发的套管磨蚀穿孔、套管抗挤压强度和抗内压强度明显降低等问题严重影响油气井的后续完井测试作业,降低油气井使用寿命,严重时还会导致油气井部分井段或整口油气井报废。因此针对深井套管磨损问题,优选出防磨接头加减磨剂的“双效防磨技术”,使用效果显著。技术实现要素:本发明提供了一种钻井液用减阻剂及其制备方法。本发明的目的通过以下技术方案实现的:钻井液用减阻剂,包含以下几种组分,质量分数为40%-60%的白油,质量分数为20%-30%非离子表面活性剂剂,质量分数为15%-20%抗磨添加剂,5%-10%消泡剂。本发明用于钻井液用减阻剂制备方法是:在常温下,将白油、表面活性剂通过机械搅拌器,以500-1000rpm的搅拌速度搅拌均匀,再加入抗磨剂,待搅拌均匀后,再向体系中加入消泡剂,同时保持500-1000rpm的搅拌速度搅拌5-60min,即可得到钻井液极压减磨剂。所述白油为5#、7#、10#、15#、26#、32#、46#、68#,以及它们的组合。所述表面活性剂为司盘60、司盘65、司盘80、司盘40、司盘20、吐温20、吐温40、吐温60、吐温80,以及它们的组合。所述抗磨剂活性剂为二烷基二硫代氨基甲酸锑、偏硼酸钠、偏硼酸钾、三硼酸钾、硼酸酯,以及它们的组合。所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯、聚硅氧烷、聚醚、高碳醇,以及它们的组合。所述减阻剂用于油田钻井液。本发明制备方法简单,具有良好的抗磨性、润滑性、可承重性。室内抗磨试验结果表明:在1%的减阻剂可将磨失量在4%基浆基础上降低80%以上,5%基浆加入1%的减阻剂润滑系数降低率为65%以上,减阻剂可承压200kg以上。具体实施方式实施例1称取45g32#白油、20g司盘80、5g吐温20于烧杯中,在机械搅拌器上以600rpm搅拌20min使液体搅拌均匀,此时再向烧杯中加入二烷基二硫代氨基甲酸锑15g,保持600rpm搅拌速度10min,最后向烧杯中加入15g乳化硅油,在600rpm的搅拌速度下继续搅拌20分钟,即可得到减阻剂。实施例2称取30g26#白油、15g15#白油、15g司盘80、15g吐温80于烧杯中,在机械搅拌器上以600rpm搅拌20min使液体搅拌均匀,此时再向烧杯中加入二烷基二硫代氨基甲酸锑15g、5g偏硼酸钾,保持600rpm搅拌速度10min,最后向烧杯中加入5g聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚,在600rpm的搅拌速度下继续搅拌20分钟,即可得到减阻剂。实施例3称取45g68#白油、25g司盘60于烧杯中,在机械搅拌器上以600rpm搅拌20min使液体搅拌均匀,此时再向烧杯中加入二烷基二硫代氨基甲酸锑10g、5g偏硼酸钾、5g硼酸酯,保持600rpm搅拌速度10min,最后向烧杯中加入5g聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、5g乳化硅油,在600rpm的搅拌速度下继续搅拌20分钟,即可得到减阻剂。实施例4磨失量测试按照标准q/sh1170060-2014的测试方法a)配制基浆基浆配方:在1000ml蒸馏水中依次加入1.4g无水碳酸钠、40.0g钻井液试验用钠膨润土,高速搅拌20min后,搅拌过程中应停下两次,用玻璃棒刮下粘附在搅拌杯上的膨润土,室温密闭养护24h。b)选取试验磨柱两只编号为1#和2#备用,将两只试验磨柱放入盛有沸程为60℃~90℃石油醚的器皿中,用脱脂棉除去试验磨柱表面污物,并连续清洗两次。经脱脂棉处理的试验磨柱,用无水乙醇浸泡约5min,取出试验磨柱,用纱布擦干,用冷风吹干(经处理后的试验磨柱不可用手直接触摸,以免污染)包好,放入干燥器中干燥30min,称重(精确至0.0001g)得出m01和m02。c)把处理好的1#试验磨柱安装好,用量筒取基浆200ml倒入测试盒中,使测试液浸没磨环下边沿。空载启动电机后开始加砝码,每只砝码增加时间间隔5s,并轻轻下放,当砝码质量加到2kg后开始计时,3min后关闭试验机。测定后将1#试验磨柱按b步骤中的方法处理并称重(精确至0.0001g)得出m1。d)取基浆300ml,加入减磨剂试样3.0g,高速搅拌5min后取200ml倒入测试盒中,把处理好的2#试验磨柱安装好,按c步骤中的方法进行试验,测定后将2#试验磨柱按b步骤中方法处理并称重(精确至0.0001g)得出m2。按下式计算:式中:w——磨失量降低率,%;m01,m02——试验前磨柱质量,g;m1——基浆中试验后磨柱质量,g;m2——基浆加入减磨剂试验后磨柱质量,g。测试结果见下表。序号磨失量降低率实施例189.97%实施例299.73%实施例396.87%实施例5润滑系数降低率测试按照标准q/sh1170060-2014的测试方法:配制四份基浆,每份加入300ml蒸馏水、0.42g无水碳酸钠、12.0g钻井液试验用钠膨润土,在高速搅拌器上搅拌20min,搅拌过程中应停下两次,用玻璃棒刮下粘附在搅拌杯上的膨润土,室温密闭养护24h。取出其中两份基浆加入减磨剂试样3.0g,然后将四份高搅5min。在e-p极压润滑仪上分别测定基浆及试样浆的润滑系数,测定方法依据sy/t6094钻井液用润滑剂评价程序(扭矩臂施加150psi压力,保持转速60r/min),并用下列式计算润滑系数降低率。式中:η——润滑系数降低率,%;w0——基浆的润滑系数;w1——基浆加入减磨剂后的润滑系数。测试结果见下表。序号磨失量降低率实施例185.04%实施例289.18%实施例386.79%实施例6承重能力测试将砝码托盘放置在抗磨试验机增力倍数l处(l为28或30),将极压减磨剂加入到抗磨试验机的油盒中,开动电机,在长力臂端逐个添加砝码(前三块砝码要慢慢放),至油膜极压破裂及其发出刺耳的噪音,计算所加砝码的总重量m。根据增加力倍数和砝码总重量计算极压减磨剂的承重能力p,计算公式:p=m×l+20式中:p——承重能力,kg;m——砝码的总重量,kg;l——增加倍数;20——初始压力,kg。p值越大说明极压减磨剂油膜越厚,抗磨效果越好。测试结果见下表。序号承重能力,kg实施例1320实施例2260实施例3290上述室内试验结果表明:1%的减阻剂可将磨失量在4%基浆基础上降低80%,1%的减阻剂可将润滑系数在5%基浆基础上降低65%,减阻剂可承压200kg以上。当前第1页12
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