石油鑽井液用純無螢光潤滑劑的製作方法
2023-04-28 19:58:41 2
專利名稱：石油鑽井液用純無螢光潤滑劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種潤滑劑，具體地說涉及石油鑽井液用潤滑劑。
技術背景隨著石油工業的不斷發展和對環境保護意識的加強， 一些新的石油鑽井工藝，如定 向井、水平井在鑽井工程已逐步形成和完善。為了確保這些高難的石油勘探開發鑽井工 程的順利進行，鑽井液用的潤滑劑在鑽井過程中起著至關重要的作用，是保證鑽井作業 成功與否的關鍵。鑽井液用的潤滑劑目前大致可分為兩大類固體和液體。就液體而言， 它的主要原料大都基於礦物油、釜殘物、原油、瀝青等多芳香烴的有機物，用這些原材 料生產出的潤滑劑第一幹擾地質錄井，第二不易生物降解，使用後對環境造成極度汙染； 另類植物油潤滑劑在生產過程中也加了一定量含有苯環的表面活性劑來作為乳化劑，這 些潤滑劑在使用時往往會產生糊篩和起泡現象，給施工帶來了很多麻煩。綜述以上兩類 型的潤滑劑都不同程度地存在一些問題。發明內容為了解決潤滑劑環保及存在螢光的問題，本發明提供一種無毒、無螢光、極易生物 降解的純無螢光植物油潤滑劑。本發明的另一 目的是提供一種石油勘探鑽井無螢光潤滑劑的製備方法。 具體的技術解決方案如下石油鑽井液用純無螢光潤滑劑，其特徵在於包括下列原料植物油 400-50015%氫氧化鈉溶液 80-10010%氫氧化鉀溶液 40-60熟石灰 22-263%羧甲基纖維素溶液 100-15012.5-15%水解聚丙烯腈銨鹽溶液 150-200丙烯酸鈣 6-9丙烯酸鈉 7.5-10丙烯醯胺 5. 5-9. 5水 100-200。 所述植物油為棉籽油或菜籽油。石油鑽井液用純無螢光潤滑劑的製備方法包括下述步驟 將上述配方中的植物油加入容器內攪拌加溫到43-46'C;邊攪拌邊加入10%氫氧化鉀溶液和15%氫氧化鈉溶液使其植物油的PH值調至到 9.8-11，得到植物油改性後的皂化物；植物油改性後的皂化物在43-46°C下攪拌120-160分鐘，再加入3%羧甲基纖維素 溶液使其植物油改性物得到初步乳化，得植物油乳化物；在另一反應釜中，加入丙烯酸鈣、丙烯酸鈉、丙烯醯胺、熟石灰原料，反應生成的 彈性聚合物液體；將彈性液體加入到上述乳化物內，接著攪拌，攪拌時間40-60分鐘，攪拌速度 800-1200轉/分；再按配方量加入12.5-15%水解聚丙烯腈銨鹽溶液和水，攪拌20-30分鐘，得到淡黃 色或棕黃色粘稠狀可自由流動的液體或膏狀體潤滑劑成品。 本發明與其他現有鑽井液用潤滑劑相比有以下幾大優點1、 本發明原材料選擇精確、來源充足，所制產品不汙染環境，易於生物降解，不 腐蝕金屬、不損壞密封材料，生產時無三廢排出。2、 本發明配方配伍性極好，適用於淡水鑽井液和高礦化度鑽井液，使用中對鑽井 液流變性能和常規性能無任何不良影響。不起泡、不糊篩，處理周期長，0.5—3%的加 量均可以自由控制，具有非常好的熱穩定性，分散性。溶解性非常優越，特別適合海洋 鑽井。3、 該潤滑劑是植物油和大小分子聚合物多元共聚而成的，對泥巖、泥質巖有良好 地包被抑制分散作用，其防塌性能良好。同時他的吸附基能牢固地吸附在粘土晶層的邊 緣和金屬表面，形成緻密的油膜，從而降低鑽具與井壁的摩擦力，達到較佳的防塌、防 卡保護鑽具的特點。4、 本發明產品屬於純無螢光產品，不幹擾任何地質錄井工作，對油氣層的產能也持有相對的保護作用。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步地說明。本產品在江蘇石油勘探局高15-1和高11-1兩口定向井的使用中能夠有效的反映出 其潤滑性強、配伍性好，不象其他同類產品如KD-21D等均發現起泡、糊篩等現象。高 15-1是在瀉洪區的一口井，使用的是無公害化的鑽井液體系，該井最後的鑽井液能夠達 到國家環境排放要求。在這兩口井的使用中均能夠清楚的看出當該產品的加量達到1. 5%時，鑽井液滑塊式泥餅粘滯係數由原來的0. 11降到0. 06，比其他潤滑劑由0. 11降到 0. 09，能明顯改變井下鑽柱與井壁的摩擦阻力和轉盤扭矩大等狀況，有力確保井下安全。 通過這兩口井的施工能夠具體的看出它的配伍性能好，這兩口井的鑽井液體系不同，所 用的鑽井液材料，在施工中單獨加入該產品還是與其他鑽井液材料復配加入，根據現場 加入的前後性能對比完全可以看出它沒有降低自身和其他材料的功用。沒有像其他同類 產品能引起其他藥品結塊難以流動、糊篩、放出氣體發泡等現象。通過一九九三年至今 十幾年間已在幾百口井上的現場使用均已受到用戶的一至好評，用戶己產生對該產品的 使用依賴性。 實施例1:取下列原料植物油400Kg、 15%氫氧化鈉溶液80 Kg、 10%氫氧化鉀溶液40 Kg、熟 石灰22Kg、 3y。羧甲基纖維素溶液100Kg、 12. 5-15%水解聚丙烯腈銨鹽溶液150 Kg、丙 烯酸鈣6 Kg、丙烯酸鈉7. 5 Kg、丙烯醯胺5. 5 Kg、水100 Kg，製備石油鑽井液用純無 螢光潤滑劑，所得產品外觀為粘稠液體，鑽井液加量0.5%，摩阻係數降低率》70%，扭 矩降低率》50%。石油鑽井液用純無螢光潤滑劑的製備方法包括下述步驟將上述配方中的植物油加入容器內攪拌加溫到43-46°C;邊攪拌邊加入10%氫氧化鉀溶液和15%氫氧化鈉溶液使其植物油的PH值調至到9. 8， 得到植物油改性後的皂化物；植物油改性後的皂化物在43-46°C下攪拌120-160分鐘，再加入3%羧甲基纖維素 溶液使其植物油改性物得到初步乳化，得植物油乳化物；在另一反應釜中，加入丙烯酸鈣、丙烯酸鈉、丙烯醯胺、熟石灰原料，反應生成的彈性聚合物液體；將彈性液體加入到上述乳化物內，接著攪拌，攪拌時間40-60分鐘，攪拌速度 800-1200轉/分；再按配方量加入12. 5-15%水解聚丙烯腈銨鹽溶液和水，攪拌20-30分鐘，得到淡黃 色或棕黃色粘稠狀可自由流動的液體或膏狀體潤滑劑成品。 實施例2:取下列原料植物油450 Kg、 15%氫氧化鈉溶液90 Kg、 10%氫氧化鉀溶液50 Kg、 熟石灰24 Kg、 3%羧甲基纖維素溶液130 Kg、 12.5-15%水解聚丙烯腈銨鹽溶液180 Kg、 丙烯酸鈣8 Kg、丙烯酸鈉9 Kg、丙烯醯胺7.5 Kg、水150 Kg，製備石油鑽井液用純無 螢光潤滑劑，所得產品外觀為粘稠液體，鑽井液加量0.5%，摩阻係數降低率》80%，扭 矩降低率》52%。製備方法中邊攪拌邊加入10%氫氧化鉀溶液和15%氫氧化鈉溶液使其植物油的PH值 調至到10.5，其它同實施例1。 實施例3:取下列原料植物油500 Kg、 15%氫氧化鈉溶液100 Kg、 10%氫氧化鉀溶液60 Kg、 熟石灰26 Kg、 3%羧甲基纖維素溶液150 Kg、 12. 5-15%水解聚丙烯腈銨鹽溶液200 Kg、 丙烯酸鈣9 Kg、丙烯酸鈉10 Kg、丙烯醯胺9.5 Kg、水200 Kg，製備石油鑽井液用純 無螢光潤滑劑，所得產品外觀為粘稠液體，鑽井液加量0.5%，摩阻係數降低率》85%， 扭矩降低率》53%。製備方法中邊攪拌邊加入10%氫氧化鉀溶液和15%氫氧化鈉溶液使其植物油的PH值 調至到ll,其它同實施例l。
權利要求
1. 石油鑽井液用純無螢光潤滑劑，其特徵在於包括下列原料植物油400-50015％氫氧化鈉溶液 80-10010％氫氧化鉀溶液 40-60熟石灰22-263％羧甲基纖維素溶液 100-15012.5-15％水解聚丙烯腈銨鹽溶液 150-200丙烯酸鈣 6-9丙烯酸鈉 7.5-10丙烯醯胺 5.5-9.5水100-200。
2、 根據權利要求1所述的石油鑽井液用純無螢光潤滑劑，其特徵在於所植物油 為棉籽油或菜籽油。
3、 根據權利要求1所述的石油鑽井液用純無螢光潤滑劑的製備方法，其特徵在於 包括下述步驟將上述配方中的植物油加入容器內攪拌加溫到43-46°C;邊攪拌邊加入10%氫氧化鉀溶液和15%氫氧化鈉溶液使其植物油的ffl值調至到 9.8-11，得到植物油改性後的皂化物；植物油改性後的皂化物在43-46°C下攪拌120-160分鐘，再加入3%羧甲基纖維素 溶液使其植物油改性物得到初步乳化，得植物油乳化物；在另一反應釜中，加入丙烯酸鈣、丙烯酸鈉、丙烯醯胺、熟石灰原料，反應生成的 彈性聚合物液體；將彈性液體加入到上述乳化物內，接著攪拌，攪拌時間40-60分鐘，攪拌速度 800-1200轉/分；再按配方量加入12. 5-15%水解聚丙烯腈銨鹽溶液和水，攪拌20-30分鐘，得到淡黃 色或棕黃色粘稠狀可自由流動的液體或膏狀體潤滑劑成品。
全文摘要
本發明涉及石油鑽井液用純無螢光潤滑劑。解決了現有潤滑劑不環保及存在螢光的問題。本發明潤滑劑包括下列原料植物油、15％氫氧化鈉溶液、10％氫氧化鉀溶液、熟石灰、3％羧甲基纖維素溶液、12.5-15％水解聚丙烯腈銨鹽溶液、丙烯酸鈣、丙烯酸鈉、丙烯醯胺和水。本發明潤滑劑產品不汙染環境，易於生物降解，不腐蝕金屬、不損壞密封材料，生產時無三廢排出；該潤滑劑屬於純無螢光產品，不幹擾任何地質錄井工作，對油氣層的產能也持有相對的保護作用。
文檔編號C09K8/02GK101250396SQ20081002014
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月27日 優先權日2008年3月27日
發明者凡宗和, 楊映川, 敏 陳 申請人:合肥濱春化工科技有限公司