本发明涉及一种钻井液用乳化润滑剂的制备方法，属于石油开采
技术领域：
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背景技术：
：钻井液通常被称作钻井泥浆，或简称为泥浆，其在钻井工程中主要有以下功用：携带和悬浮岩屑；稳定井壁；平衡地层压力；冷却润滑钻头﹑钻具；传递水动力和储层保护。在钻井及完井作业过程中，钻具与井壁、套管之间，钻井流体与钻具、井壁、套管壁之间均会产生摩擦。在水平井、定向井的钻井过程中，重力的作用使岩屑和钻具向井壁下部聚集，这样进一步加大了钻具和岩屑的接触面积，导致扭矩、摩阻增大，从而引起卡钻等井下复杂事故。润滑剂可以大幅度降低钻井液的摩擦阻力，因此，水平井、定向井的钻探过程对润滑剂的润滑性能有着更高的要求。钻井液润滑剂可简要归为以下几类：惰性固体润滑剂，极压润滑剂和无毒或可生物降解润滑剂。乳化润滑剂是一种性质稳定、成分均一的乳液，它是原料经过乳化剂的乳化作用后，以细小的颗粒分散在水中所形成的一种乳状液。按照内外相的不同可以分为油为内相、水为连续相的水包油乳液和水为内相、油为连续相的油包水乳液；按照乳液液滴粒径可分为粗乳液（d>1um)、细小乳液(50nm<d<500nm)以及微乳液(10nm<d<100nm)。从热力学和动力学的观点看，粗乳液属于热力学和动力学都不稳定的分散体系，细小乳液是动力学稳定的乳化体系，而微乳液是热力学稳定的乳化体系。目前广泛使用的钻井液用润滑剂或者成本较高、或者污染环境、或者有荧光影响地质录井，均不能很好地满足大规模水平井勘探开发对钻井液润滑剂的成本和性能要求。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前广泛使用的钻井液用润滑剂或者成本较高、或者污染环境、或者有荧光影响地质录井，均不能很好地满足大规模水平井勘探开发对钻井液润滑剂的成本和性能要求的问题，提供了一种钻井液用乳化润滑剂的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钻井液用乳化润滑剂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将地沟油装入离心机中离心分离10～20min，过滤除杂得毛油；（2）将毛油装入反应釜中，加热至80～90℃，再加入去离子水，搅拌均匀后离心分离20～30min，收集上层油相a干燥脱水5～8h，得脱胶油；（3）用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节脱胶油ph为4.5～5.0，再加入磷脂酶溶液搅拌反应3～4h，灭酶处理后离心分离15～20min，收集上层油相b，得粗油；（4）将粗油装入脱色罐中脱水处理20～30min，再加入活性白土脱色20～30min，冷却至60～70℃后过滤，得原料油；（5）取原料油、二乙二醇、乙醇胺装入反应釜中加热至130～140℃，保温反应2～3h，再加入对甲基苯磺酸加热至150～160℃，保温反应5～6h，得反应油；（6）取反应油、甲酸装入反应釜中搅拌均匀并加热至60～70℃，再滴加双氧水，继续搅拌加热至70～80℃反应5～6h，再用质量分数为5%碳酸钠溶液调节上层油相ph呈中性，静置2～3h后取上层油相c，再减压蒸馏脱除低沸物，得基础油；（7）取表面活性剂sp-80、表面活性剂op-10，加入基础油中，在60～70℃下搅拌20～30min，再加入稳定剂arlacel-p135、去离子水，混合均匀后转入均质机中乳化10～15min，冷却至室温得钻井液用乳化润滑剂。步骤（2）所述去离子水温度为85～90℃，用量为毛油质量的10%。步骤（3）所述磷脂酶溶液质量分数为0.1%，用量为毛油质量的0.2～0.6%。步骤（4）所述脱水处理过程为在2.5～6.5kpa下，加热至85～90℃脱水处理20～30min，所述脱色处理过程为在2.5～4.0kpa下，加热至80～85℃脱色处理20～30min。步骤（4）所述活性白土用量为为毛油质量的1%。步骤（5）所述原料油、二乙二醇、乙醇胺、对甲基苯磺酸的重量份为100～200份原料油，7.5～15.0份二乙二醇，7.5～15.0份乙醇胺，5～10份对甲基苯磺酸。步骤（6）所述甲酸用量为反应油质量的5%，所述双氧水质量分数为20%，用量为反应油质量的50%。步骤（7）所述表面活性剂sp-80、表面活性剂op-10、稳定剂arlacel-p135、基础油、去离子水的重量份为2.5～3.0份表面活性剂sp-80，0.25～0.30份表面活性剂op-10、0.18～0.24份稳定剂arlacel-p135、60～80g基础油、40～50份去离子水。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明将地沟油过滤除杂后经水化脱除大部分磷脂，再将其与磷脂酶溶液反应脱除剩余磷脂，脱水脱色除臭后制成原料油，并与二乙二醇、乙醇胺进行酯交换，将支链酯变为更稳定的直链酯，通过轻度硫化使部分直链酯线型结构变为网状型，使产物的润滑效果更好，并消除原料油分子中甘油基团，改善原料油的氧化安定性，再通过环氧化法，在催化剂作用下将不饱和酸的双键与过氧有机酸发生环氧化反应，生成环氧基团从而改善其氧化安定性；（2）本发明制备的润滑剂高温热滚后仍保持着较高的润滑性能，可抗200℃高温，润滑剂的荧光级别<3，不影响地质荧光录井，且原材料来源充足，成本低，产品安全无毒，降解率高，不污染环境。具体实施方式将地沟油装入离心机中离心分离10～20min，过滤除杂得毛油，取10～15kg毛油装入反应釜中，加热至80～90℃，再加入1.0～1.5kg温度为85～90℃去离子水，以600～800r/min搅拌30～40min后转入离心机中离心分离20～30min，收集上层油相a并转入真空干燥箱中，在95～100℃下干燥5～8h，得脱胶油，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节脱胶油ph为4.5～5.0，再加入40～60g质量分数为0.1%磷脂酶溶液，以200～300r/min搅拌反应3～4h，再加热至95～100℃灭酶10～12min后转入离心机中以5000～6000r/min离心分离15～20min，收集上层油相b，得粗油；将粗油装入脱色罐中，在2.5～6.5kpa下，加热至85～90℃脱水处理20～30min，再加入100～150g活性白土，在2.5～4.0kpa下，加热至80～85℃脱色处理20～30min，冷却至60～70℃后过滤，得原料油；取100～200g原料油，7.5～15.0g二乙二醇，7.5～15.0g乙醇胺装入反应釜中，加热至130～140℃，保温反应2～3h，再加入5～10g对甲基苯磺酸，加热至150～160℃，保温反应5～6h，得反应油；取100～120g反应油，5～6g甲酸装入反应釜中，以300～400r/min搅拌10～15min，并加热至60～70℃，再以1～2ml/min滴加50～60g质量分数为20%双氧水，继续搅拌加热至70～80℃反应5～6h，用质量分数为5%碳酸钠溶液调节上层油相ph呈中性，静置2～3h后取上层油相c，再减压蒸馏脱除低沸物，得基础油；取2.5～3.0g表面活性剂sp-80，0.25～0.30g表面活性剂op-10，加入60～80g基础油中，在60～70℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌20～30min，再加入0.18～0.24g稳定剂arlacel-p135，40～50g去离子水，混合均匀后转入均质机中，在10000～12000r/min乳化10～15min，冷却至室温得钻井液用乳化润滑剂。实例1将地沟油装入离心机中离心分离10min，过滤除杂得毛油，取10kg毛油装入反应釜中，加热至80℃，再加入1.0kg温度为85℃去离子水，以600r/min搅拌30min后转入离心机中离心分离20min，收集上层油相a并转入真空干燥箱中，在95℃下干燥5h，得脱胶油，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节脱胶油ph为4.5，再加入40g质量分数为0.1%磷脂酶溶液，以200r/min搅拌反应3h，再加热至95℃灭酶10min后转入离心机中以5000r/min离心分离15min，收集上层油相b，得粗油；将粗油装入脱色罐中，在2.5kpa下，加热至85℃脱水处理20min，再加入100g活性白土，在2.5kpa下，加热至80℃脱色处理20min，冷却至60℃后过滤，得原料油；取100g原料油，7.5g二乙二醇，7.5g乙醇胺装入反应釜中，加热至130℃，保温反应2h，再加入5g对甲基苯磺酸，加热至150℃，保温反应5h，得反应油；取100g反应油，5g甲酸装入反应釜中，以300r/min搅拌10min，并加热至60℃，再以1ml/min滴加50g质量分数为20%双氧水，继续搅拌加热至70℃反应5h，用质量分数为5%碳酸钠溶液调节上层油相ph呈中性，静置2h后取上层油相c，再减压蒸馏脱除低沸物，得基础油；取2.5g表面活性剂sp-80，0.25g表面活性剂op-10，加入60g基础油中，在60℃恒温水浴下，以300r/min搅拌20min，再加入0.18g稳定剂arlacel-p135，40g去离子水，混合均匀后转入均质机中，在10000r/min乳化10min，冷却至室温得钻井液用乳化润滑剂。实例2将地沟油装入离心机中离心分离15min，过滤除杂得毛油，取12kg毛油装入反应釜中，加热至85℃，再加入1.2kg温度为88℃去离子水，以700r/min搅拌35min后转入离心机中离心分离25min，收集上层油相a并转入真空干燥箱中，在98℃下干燥7h，得脱胶油，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节脱胶油ph为4.7，再加入50g质量分数为0.1%磷脂酶溶液，以250r/min搅拌反应3.5h，再加热至98℃灭酶11min后转入离心机中以5500r/min离心分离18min，收集上层油相b，得粗油；将粗油装入脱色罐中，在4.5kpa下，加热至88℃脱水处理25min，再加入120g活性白土，在3.5kpa下，加热至82℃脱色处理25min，冷却至65℃后过滤，得原料油；取150g原料油，10.0g二乙二醇，10.0g乙醇胺装入反应釜中，加热至135℃，保温反应2h，再加入8g对甲基苯磺酸，加热至155℃，保温反应5h，得反应油；取110g反应油，5g甲酸装入反应釜中，以350r/min搅拌12min，并加热至65℃，再以1ml/min滴加55g质量分数为20%双氧水，继续搅拌加热至75℃反应5h，用质量分数为5%碳酸钠溶液调节上层油相ph呈中性，静置2h后取上层油相c，再减压蒸馏脱除低沸物，得基础油；取2.8g表面活性剂sp-80，0.28g表面活性剂op-10，加入70g基础油中，在65℃恒温水浴下，以350r/min搅拌25min，再加入0.21g稳定剂arlacel-p135，45g去离子水，混合均匀后转入均质机中，在11000r/min乳化12min，冷却至室温得钻井液用乳化润滑剂。实例3将地沟油装入离心机中离心分离20min，过滤除杂得毛油，取15kg毛油装入反应釜中，加热至90℃，再加入1.5kg温度为90℃去离子水，以800r/min搅拌40min后转入离心机中离心分离30min，收集上层油相a并转入真空干燥箱中，在100℃下干燥8h，得脱胶油，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节脱胶油ph为5.0，再加入60g质量分数为0.1%磷脂酶溶液，以300r/min搅拌反应4h，再加热至100℃灭酶12min后转入离心机中以6000r/min离心分离20min，收集上层油相b，得粗油；将粗油装入脱色罐中，在6.5kpa下，加热至90℃脱水处理30min，再加入150g活性白土，在4.0kpa下，加热至85℃脱色处理30min，冷却至70℃后过滤，得原料油；取200g原料油，15.0g二乙二醇，15.0g乙醇胺装入反应釜中，加热至140℃，保温反应3h，再加入10g对甲基苯磺酸，加热至160℃，保温反应6h，得反应油；取120g反应油，6g甲酸装入反应釜中，以400r/min搅拌15min，并加热至70℃，再以2ml/min滴加60g质量分数为20%双氧水，继续搅拌加热至80℃反应6h，用质量分数为5%碳酸钠溶液调节上层油相ph呈中性，静置3h后取上层油相c，再减压蒸馏脱除低沸物，得基础油；取3.0g表面活性剂sp-80，0.30g表面活性剂op-10，加入80g基础油中，在70℃恒温水浴下，以400r/min搅拌30min，再加入0.24g稳定剂arlacel-p135，50g去离子水，混合均匀后转入均质机中，在12000r/min乳化15min，冷却至室温得钻井液用乳化润滑剂。对照例：黑龙江某公司生产的乳化润滑剂。将实例及对照例的乳化润滑剂进行检测，具体检测如下：乳化润滑剂最重要的性能是润滑性能。乳化润滑剂的主要工作原理是：在钻具和泥饼之间形成滑动摩擦，从而降低扭矩，减少钻进能耗，保证顺利钻进。实验中使用ep极压润滑仪来测定钻井液的润滑系数。具体检测结果如表1。表1检测项目实例1实例2实例3对照例荧光级别1124极压润滑系数0.1500.1800.2150.300由表1可知，本发明制备的润滑剂与钻井液有很好的配伍性，并可有效提高钻井液的润滑性。产生该现象的主要原因是乳化润滑剂能够吸附在井壁上，使井壁从亲水表面翻转为亲油表面；同理，由于钻具表面也是亲水性的，它也可以通过乳化剂的吸附作用翻转为亲油表面，从而使钻具和井壁的表面均形成了一层油膜，增加了润滑效果。当前第1页12