钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法与流程

1.本发明涉及钻井技术领域，特别涉及钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法。

背景技术：

2.压裂是油气田生产过程中重要的工艺，随着采油次数的增多，压裂所产生的压裂返排液的量相对增大，为了满足压裂过程的需求，在进行压裂作业时，压裂液中需要添加多种化学试剂，从而满足其滤失量少、摩阻比较低、稳定性较好、残渣较少、容易返排和悬砂能力较强等性能要求。一直使用的油基钻井液钻进水敏性地层，以解决页岩稳定性问题并防止压差卡钻和钻头包泥。但油基钻井液对环境有污染，对测井作业有不良影响，使用的范围越来越受到限制，需要到一种替代品。多元聚合醇钻井液是在原有的水基钻井液基础上，在加入一定量的聚合醇配制而成的，它既具有聚合物的特性，又有非离子表面活性剂。聚合醇在常温下易溶于水，当温度升高时，会分离成乳状液体，冷却后又变澄清。当钻井液在井下的温度超过浊点时，所形成的乳状液会吸附在井壁，从而提高钻井液的抑制、防塌和润滑性。因此聚合醇类钻井液是油基钻井液的一种良好替代品，但现有聚合醇润滑剂润滑效果较差。
3.基于上述现状，目前市场上急需钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，能减少钻具摩阻，增加润滑性，能防塌和稳定井壁，保护地层。

技术实现要素：

4.本发明旨在提供钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，制成的型壳耐火性、韧性和强度均能达到合格要求，提高合格率。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，包括以下配料：二乙烯三胺、亚磺酸、脂肪酸、聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵、消泡剂、渗透剂和水。
6.作为本发明的进一步设置，包括以下步骤：
7.步骤s1，分别取二乙烯三胺和亚磺酸和脂肪酸，加热搅拌；
8.步骤s2，将聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵搅拌均匀；
9.步骤s3，将步骤s2的混合物与步骤s1的液体混合并加水搅拌；
10.步骤s4，向步骤s3中的混合物中依次加入消泡剂和渗透剂，加热搅拌，搅拌完成即可。
11.作为本发明的进一步设置，所述步骤s1中，按重量比，二乙烯三胺：亚磺酸：脂肪酸＝1：1～2：1.5～2.5。
12.作为本发明的进一步设置，所述步骤s1先将二乙烯三胺进行搅拌，在搅拌过程中加入亚磺酸和脂肪酸。
13.作为本发明的进一步设置，所述步骤s1中加热温度为70～90℃，搅拌时间为2～
4h。
14.作为本发明的进一步设置，所述步骤s1中脂肪酸为亚油酸或者油酸其中的一种。
15.作为本发明的进一步设置，所述步骤s2中，按重量比，聚合醇：水溶性聚醚：二甲基二烯丙基氯化铵＝1：1～1.5：0.5～1，室温搅拌时间为5～10min。
16.作为本发明的进一步设置，所述步骤s3中，按重量比，步骤s1混合物：步骤s2混合物＝1：6～8，室温搅拌时间5～10min。
17.作为本发明的进一步设置，所述步骤s4中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，渗透剂为脂肪醇与环氧乙烷的缩合物，按重量比，步骤s3混合物：消泡剂：渗透剂＝1：0.02～0.03：0.03～0.04。
18.作为本发明的进一步设置，所述步骤s4中加热温度为30～50℃，搅拌时间为1～2h。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
20.1、本发明提供的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，制得的润滑剂的常温润滑系数降低率和200℃润滑系数降低率均大于90％，能有效稳定井壁、防止井壁崩塌，并且有良好的润滑性能，有利于保护油田层。
21.2、本发明提供的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，加入的亚磺酸能有效催化反应，降低反应能耗，同时还能降低润滑剂高温后的润滑系数。
22.3、本发明提供的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，该润滑剂无毒可降解，维护简单，技术方案也较为简单，利于规模化生产。
具体实施方式
23.下面将对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.按重量比，步骤s1中，二乙烯三胺：亚磺酸：亚油酸＝1：1：1.5；步骤s2中，聚合醇：水溶性聚醚：二甲基二烯丙基氯化铵＝1：1：0.5；步骤s3中，步骤s1混合物：步骤s2混合物＝1：6；步骤s4中，步骤s3混合物：消泡剂：渗透剂＝1：0.02：0.03，水若干，消泡剂和渗透剂分别为聚二甲基硅氧烷、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物。
26.步骤s1，先将二乙烯三胺进行搅拌，在搅拌过程中加入亚磺酸和脂肪酸，加热温度为70℃，搅拌时间为2h；
27.步骤s2，将聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵搅拌均匀，室温搅拌5min；
28.步骤s3，将步骤s2的混合物与步骤s1的液体混合并加水搅拌5min；
29.步骤s4，向步骤s3中的混合物中依次加入消泡剂和渗透剂，加热温度为30℃，搅拌时间为1h。
30.实施例2
31.按重量比，步骤s1中，二乙烯三胺：亚磺酸：油酸＝1：2：2.5；步骤s2中，聚合醇：水溶性聚醚：二甲基二烯丙基氯化铵＝1：1.5：1；步骤s3中，步骤s1混合物：步骤s2混合物＝1：8；步骤s4中，步骤s3混合物：消泡剂：渗透剂＝1：0.03：0.04，消泡剂和渗透剂分别为聚二甲
基硅氧烷、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物。
32.步骤s1，先将二乙烯三胺进行搅拌，在搅拌过程中加入亚磺酸和脂肪酸，加热温度为90℃，搅拌时间为4h；
33.步骤s2，将聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵搅拌均匀，室温搅拌10min；
34.步骤s3，将步骤s2的混合物与步骤s1的液体混合并加水搅拌10min；
35.步骤s4，向步骤s3中的混合物中依次加入消泡剂和渗透剂，加热温度为50℃，搅拌时间为2h。
36.实施例3
37.按重量比，步骤s1中，二乙烯三胺：亚磺酸：亚油酸＝1：1.5：2；步骤s2中，聚合醇：水溶性聚醚：二甲基二烯丙基氯化铵＝1：1.25：0.75；步骤s3中，步骤s1混合物：步骤s2混合物＝1：7；步骤s4中，步骤s3混合物：消泡剂：渗透剂＝1：0.025：0.035，消泡剂和渗透剂分别为聚二甲基硅氧烷、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物。
38.步骤s1，先将二乙烯三胺进行搅拌，在搅拌过程中加入亚磺酸和脂肪酸，加热温度为80℃，搅拌时间为3h；
39.步骤s2，将聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵搅拌均匀，室温搅拌8min；
40.步骤s3，将步骤s2的混合物与步骤s1的液体混合并加水搅拌8min；
41.步骤s4，向步骤s3中的混合物中依次加入消泡剂和渗透剂，加热温度为40℃，搅拌时间为1.5h。
42.实施例4
43.按重量比，步骤s1中，二乙烯三胺：亚油酸＝1：3.5；步骤s2中，聚合醇：水溶性聚醚：二甲基二烯丙基氯化铵＝1：1.25：0.75；步骤s3中，步骤s1混合物：步骤s2混合物＝1：7；步骤s4中，步骤s3混合物：消泡剂：渗透剂＝1：0.025：0.035，消泡剂和渗透剂分别为聚二甲基硅氧烷、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物。
44.步骤s1，先将二乙烯三胺进行搅拌，在搅拌过程中加入亚磺酸和脂肪酸，加热温度为80℃，搅拌时间为3h；
45.步骤s2，将聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵搅拌均匀，室温搅拌8min；
46.步骤s3，将步骤s2的混合物与步骤s1的液体混合并加水搅拌8min；
47.步骤s4，向步骤s3中的混合物中依次加入消泡剂和渗透剂，加热温度为40℃，搅拌时间为1.5h。
48.按照实施例1～4中的工艺步骤，得到的润滑剂产品，其中实施例4将亚磺酸换成等重量的亚油酸，分别检测其性能，如表1所示。
49.表1实施例1～4润滑剂性能检测结果
50.

技术特征：

1.钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于，包括以下配料：二乙烯三胺、亚磺酸、脂肪酸、聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵、消泡剂、渗透剂和水。2.根据权利要求1所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1，分别取二乙烯三胺和亚磺酸和脂肪酸，加热搅拌；步骤s2，将聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵搅拌均匀；步骤s3，将步骤s2的混合物与步骤s1的液体混合并加水搅拌；步骤s4，向步骤s3中的混合物中依次加入消泡剂和渗透剂，加热搅拌，搅拌完成即可。3.根据权利要求2所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，按重量比，二乙烯三胺：亚磺酸：脂肪酸＝1：1～2：1.5～2.5。4.根据权利要求2所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于：所述步骤s1先将二乙烯三胺进行搅拌，在搅拌过程中加入亚磺酸和脂肪酸。5.根据权利要求2所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于：所述步骤s1中加热温度为70～90℃，搅拌时间为2～4h。6.根据权利要求2所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于：所述步骤s1中脂肪酸为亚油酸或者油酸其中的一种。7.根据权利要求2所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，按重量比，聚合醇：水溶性聚醚：二甲基二烯丙基氯化铵＝1：1～1.5：0.5～1，室温搅拌时间为5～10min。8.根据权利要求2所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，按重量比，步骤s1混合物：步骤s2混合物＝1：6～8，室温搅拌时间5～10min。9.根据权利要求2所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于：所述步骤s4中消泡剂为聚二甲基硅氧烷，渗透剂为脂肪醇与环氧乙烷的缩合物，按重量比，步骤s3混合物：消泡剂：渗透剂＝1：0.02～0.03：0.03～0.04。10.根据权利要求2所述的钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，其特征在于：所述步骤s4中加热温度为30～50℃，搅拌时间为1～2h。

技术总结

本发明涉及钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，包括二乙烯三胺、亚磺酸、脂肪酸、聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵、消泡剂、渗透剂和水，制备方法如下：步骤S1，分别取二乙烯三胺和亚磺酸和脂肪酸，加热搅拌；步骤S2，将聚合醇、水溶性聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵搅拌均匀；步骤S3，将步骤S2的混合物与步骤S1的液体混合并加水搅拌；步骤S4，向步骤S3中的混合物中依次加入消泡剂和渗透剂，加热搅拌，搅拌完成即可。本发明旨在提供钻井液用多元聚合醇液体润滑剂及制备方法，能减少钻具摩阻，增加润滑性，能防塌和稳定井壁，保护地层。地层。

技术研发人员：

刘健 肖丹

受保护的技术使用者：

湖北龙海化工有限公司

技术研发日：

2022.12.02

技术公布日：

2023/3/24