一種潤滑劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，尤其涉及一種潤滑劑及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 潤滑劑是用以降低摩擦阻力、減緩磨損的潤滑介質(zhì)。潤滑劑還能起冷卻、清洗和防 止污染等作用。為了改善潤滑性能，在某些潤滑劑中可加入合適的添加劑。鉆井液是鉆探 過程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)。鉆井液又稱鉆孔沖洗液，按組成成分可分為清水、泥漿、 無粘土相沖洗液、乳狀液、泡沫和壓縮空氣等。清水是使用最早的鉆井液，無需處理，使用方 便，適用于完整巖層和水源充足的地區(qū)。泥漿是廣泛使用的鉆井液，主要適用于松散、裂隙 發(fā)育、易坍塌掉塊、遇水膨脹剝落等孔壁不穩(wěn)定巖層。
[0003] 鉆井液需要潤滑，一般是潤滑井壁的泥餅或是潤滑鉆井液本身，二者都是為了減 少旋轉(zhuǎn)阻力和提拉阻力。如果使用潤滑劑，可以減少鉆具的扭矩、磨損和疲勞，延長鉆頭軸 承的壽命，相應(yīng)延長鉆具及鉆頭的使用壽命；可以減少鉆柱提升的磨擦阻力，縮短起下鉆時(shí) 間；能用較小的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，節(jié)省柴油，延長設(shè)備壽命；能預(yù)防粘卡，防止鉆頭泥包。因 此，好的鉆井液潤滑劑對于鉆井液來說非常重要。
[0004] 隨著水平井、定向井和大斜度井的不斷增多，在石油鉆井過程中，經(jīng)常需要使用大 量的鉆井液潤滑劑，以降低井壁與鉆具、鉆具與套管之間的摩阻，減少井下復(fù)雜情況，提高 鉆井速度。人們也對此做了大量的研宄，例如，公開號為CN102040959A的發(fā)明專利申請，公 開了一種鉆井泥漿潤滑劑，由聚丙烯酰胺、粘土、乙醇、氫氧化鈉、羧甲基纖維素、絮凝劑P2、 水組成。公開號為CN104109509A的專利申請，公開了一種水基鉆井液潤滑劑的組合物及其 制備方法，該潤滑劑組合物由苯乙烯單體、基礎(chǔ)油、引發(fā)劑、乳化劑、交聯(lián)劑和水組成，各組 分質(zhì)量份為：10. 〇~50. 0份苯乙烯單體，0~10. 0份引發(fā)劑，0~20. 0份乳化劑，0~5. 0 份交聯(lián)劑，50. 0~250. 0份水，80. 0~99. 0份基礎(chǔ)油。將所述質(zhì)量份的苯乙烯單體、引發(fā) 劑、乳化劑、交聯(lián)劑與水，按順序混合形成反應(yīng)溶液，在一定反應(yīng)溫度與反應(yīng)時(shí)間下，經(jīng)乳液 聚合得到乳白色乳狀液組合物，再將其加入到工業(yè)基礎(chǔ)油中制得潤滑劑組合物，該組合物 乳液顆粒的平均粒徑為10~70nm。目前所用一般潤滑劑，由于具有熒光性，在探井及一些 重點(diǎn)井中使用過程中，對地質(zhì)錄井具有較大的影響，嚴(yán)重影響錄井工作人員在錄井中發(fā)現(xiàn) 新的油氣層；并且目前所用潤滑劑具有發(fā)泡性能，影響井漿的性能，使鉆井液粘度、切力增 大，不利于現(xiàn)場鉆井液維護(hù)處理。因此開發(fā)一種低泡、低熒光鉆井液用潤滑劑具有重要的現(xiàn) 實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：本發(fā)明提供了一種鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑。
[0006] 技術(shù)方案：所提供潤滑劑，其組成為：基礎(chǔ)油、脂肪酸醋、表面活性劑、消泡劑；其 中各組成的質(zhì)量百分比為：
[0007] 基礎(chǔ)油：20~40% ;脂肪酸酯：40~60% ;表面活性劑：5~10% ;消泡劑：3~ 10%〇
[0008] 所述基礎(chǔ)油為：5#白油、10#白油、15#白油、石蠟基中性油60SN、石蠟基中性油 150SN、石蠟基中性油400SN、石蠟基中性油500SN、石蠟基中性油600SN或石蠟基中性油 650SN中的一種或幾種以上的混合物。
[0009] 所述脂肪酸酯為：甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、丙二醇單油酸酯、丙二醇單月 桂酸酯、異辛醇脂肪酸酯、十二醇油酸酯、十四醇油酸酯、三乙醇胺油酸酯、油酸甲酯中的一 種或幾種以上的混合物。
[0010] 所述表面活性劑為：失水山梨醇脂肪酸酯Span-20、失水山梨醇脂肪酸酯 Span-40、失水山梨醇脂肪酸酯Span-60、失水山梨醇脂肪酸酯Span-80、聚氧乙烯脫水山梨 醇單油酸醋Tween-20、聚氧乙稀脫水山梨醇單油酸醋Tween-40、聚氧乙稀脫水山梨醇單油 酸醋Tween-60、聚氧乙稀脫水山梨醇單油酸醋Tween-80、脂肪醇聚氧乙稀醚M0A-3、脂肪醇 聚氧乙烯醚M0A-4、脂肪醇聚氧乙烯醚M0A-5、脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-7、脂肪醇聚氧乙烯醚 AE0-9、脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-15的一種或幾種以上的混合物。
[0011] 所述消泡劑為：改性有機(jī)硅類消泡劑其主要成分為聚醚改性聚硅氧烷、有機(jī)硅、甘 油聚醚。
[0012] 此種潤滑劑的制備方法實(shí)施步驟如下：
[0013] 將上述基礎(chǔ)油和脂肪酸酯按照配比分別加入反應(yīng)釜中，升溫至50~80°C，高速攪 拌0. 5~lh，慢慢加入表面活性劑，高速攪拌0. 5~lh，升溫至70~KKTC，加入消泡劑繼 續(xù)攪拌〇. 5~lh，冷卻，即得鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑。
[0014] 有益效果：（1)本發(fā)明的潤滑劑熒光級別低，不影響地質(zhì)錄井；
[0015] (2)本發(fā)明的潤滑劑起泡性能低，對井漿性能無不良影響。
【具體實(shí)施方式】：
[0016] 為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi) 容不僅限于下面的實(shí)施例。
[0017] 實(shí)施例1
[0018] 將25份150SN、60份甘油脂肪酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至50 °C，高速攪拌0. 5h，慢 慢加入10份Span-80,高速攪拌0. 5h，升溫至70 °C，慢慢加入5份消泡劑有機(jī)硅繼續(xù)攪拌 0. 5h，冷卻，即得鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑1#。
[0019] 實(shí)施例2
[0020] 將30份150SN、56份丙二醇單油酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至80 °C，高速攪拌0. 5h， 慢慢加入8份Tween-80,高速攪拌0. 5h，升溫至100°C，慢慢加入6份消泡劑改性有機(jī)硅繼 續(xù)攪拌〇. 5h，冷卻，即得鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑2#。
[0021] 實(shí)施例3
[0022] 將30份60SN、56份丙二醇單油酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至70°C，高速攪拌0. 5h， 慢慢加入8份M0A-4,高速攪拌0. 5h，升溫至90 °C，慢慢加入6份消泡劑甘油聚醚繼續(xù)攪拌 0. 5h，冷卻，即得鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑3#。
[0023] 實(shí)施例4
[0024] 將40份600SN、50份異辛醇脂肪酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至70°C，高速攪拌0. 5h， 慢慢加入7份AE0-9,高速攪拌0. 5h，升溫至100°C，慢慢加入3份消泡甘油聚醚劑繼續(xù)攪拌 0. 5h，冷卻，即得鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑4#。
[0025] 實(shí)施例5
[0026] 將40份10#白油、50份異辛醇脂肪酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至60°C，高速攪拌 〇. 5h，慢慢加入1份AE0-15、6份Span-80高速攪拌0. 5h，升溫至80°C，慢慢加入3份消泡 劑有機(jī)硅繼續(xù)攪拌0. 5h，冷卻，即得鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑5#。
[0027] 實(shí)施例6
[0028] 將25份600SN、15份60SN、50份異辛醇脂肪酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至70°C，高速 攪拌〇· 5h，慢慢加入5份Span-80、2份Tween-80,高速攪拌0· 5h，升溫至100°C，慢慢加入 3份消泡改性有機(jī)硅繼續(xù)攪拌0. 5h，冷卻，即得鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑6#。
[0029] 實(shí)施例7
[0030] 將10份400SN、25份150SN、30份異辛醇脂肪酸酯、25份三乙醇胺油酸酯加入反應(yīng) 釜中，升溫至80°C，高速攪拌0· 5h，慢慢加入6份Span-80、1份Tween-60,高速攪拌0· 5h， 升溫至100°C，慢慢加入3份消泡劑改性有機(jī)硅繼續(xù)攪拌0. 5h，冷卻，即得鉆井液用低泡、低 熒光潤滑劑7#。
[0031] 實(shí)施例8
[0032] 熒光級別的測定
[0033] 在潔凈烘干的IOOmL燒杯中加人20mL氯仿，加人Ig需測定熒光級別的試樣，搖 勻、放置、澄清，倒出一部分澄清液于干凈試管中，在紫外光儀下觀看熒光與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)系列 (根據(jù)用方原油配制的標(biāo)準(zhǔn)系列）對比確定熒光級別，結(jié)果見表1。
[0034] 表1鉆井液用低泡、低熒光潤滑劑的熒光級別
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種潤滑劑，其特征在于包括基礎(chǔ)油、脂肪酸酯、表面活性劑和消泡劑； 其中各組成的質(zhì)量百分比為：基礎(chǔ)油20~40%，脂肪酸酯40~60%，表面活性劑5~ 10%，消泡劑3~10%。
2. 如權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于所述基礎(chǔ)油為：5#白油、10#白油、15#白 油、石蠟基中性油、石蠟基中性油、石蠟基中性油、石蠟基中性油、石蠟基中性油或石蠟基中 性油中的一種或幾種的混合物。
3. 如權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于所述脂肪酸酯為：甘油脂肪酸酯、丙二醇脂 肪酸酯、丙二醇單油酸酯、丙二醇單月桂酸酯、異辛醇脂肪酸酯、十二醇油酸酯、十四醇油酸 酯、三乙醇胺油酸酯、油酸甲酯中的一種或幾種的混合物。
4. 如權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于所述表面活性劑為：失水山梨醇脂肪酸酯、 失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇單 油酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯脫水山梨 醇單油酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯 醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的一種或幾種的混合物。
5. 如權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于所述消泡劑為：改性有機(jī)硅類消泡劑其主 要成分為聚醚改性聚硅氧烷、有機(jī)硅或甘油聚醚。
6. -種潤滑劑的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行： 將基礎(chǔ)油和脂肪酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至50~80°C，高速攪拌0. 5~lh，慢慢加入 表面活性劑，高速攪拌0. 5~lh，升溫至70~100°C，加入消泡劑繼續(xù)攪拌0. 5~lh，冷卻， 得到產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆井液用的潤滑劑，其組成包括：基礎(chǔ)油、脂肪酸酯、表面活性劑、消泡劑；其中各組成的質(zhì)量百分比為：基礎(chǔ)油：20～40％；脂肪酸酯：40～60％；表面活性劑：5～10％；消泡劑：3～10％。該潤滑劑的制備方法如下：將基礎(chǔ)油和脂肪酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至50～80℃，高速攪拌0.5～1h，慢慢加入表面活性劑，高速攪拌0.5～1h，升溫至70～100℃，加入消泡劑繼續(xù)攪拌0.5～1h，冷卻，即得。
【IPC分類】C09K8-035
【公開號】CN104877652
【申請?zhí)枴緾N201510211911
【發(fā)明人】周建, 顏玉榮
【申請人】蘇州市湘園特種精細(xì)化工有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月29日