本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種水基鉆井液潤滑性的評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有鉆井液用潤滑劑的評(píng)價(jià)方法有很多，如作者為楊俊貞在 2001年油田化學(xué)劑產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)研討會(huì)上公開了題名為“鉆井液用潤滑劑測(cè)試方法探討”的會(huì)議稿，該會(huì)議稿的母體文獻(xiàn)是油田化學(xué)劑產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)論文集，會(huì)議時(shí)間是2001年9月12日，會(huì)議地點(diǎn)是河北北戴河，主辦單位是石油工業(yè)油田化學(xué)劑質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心和石油工業(yè)原油及石油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心。該會(huì)議稿主要公開了各種鉆井液潤滑儀的使用現(xiàn)狀及測(cè)試原理，并闡述了各種潤滑儀的使用優(yōu)缺點(diǎn)。
針對(duì)上述評(píng)價(jià)方法，在實(shí)踐中主要使用的評(píng)價(jià)方法有三種：一是將潤滑劑加入到所配制的基漿中，按照粘滯系數(shù)測(cè)定儀（NZ-3A型）說明書分別測(cè)定基漿及試樣漿的潤滑系數(shù)。二是將潤滑劑加入到所配制的基漿中，按照粘附系數(shù)測(cè)定儀（NF-2型）說明書分別測(cè)定基漿及試樣漿的潤滑系數(shù)。三是將潤滑劑加入到所配制的基漿中，按照極壓潤滑儀儀器（EP-A型）說明書分別測(cè)定基漿及試樣漿的潤滑系數(shù)，測(cè)定條件應(yīng)完全一致。通過潤滑系數(shù)降低率來評(píng)價(jià)潤滑性能。
但現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法主要問題有：
①在高性能水基鉆井液中用粘滯系數(shù)測(cè)定儀和粘附系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定潤滑系數(shù)人為讀數(shù)誤差較大。
②極壓潤滑儀儀器（EP-A型）只能在不加重的鉆井液中測(cè)定潤滑系數(shù)，對(duì)不同密度的高性能水基鉆井液用潤滑劑的評(píng)價(jià)局限性較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種水基鉆井液潤滑性的評(píng)價(jià)方法，采用本方法，不僅可以模擬井下鉆具摩阻情況，也能很好的區(qū)別所評(píng)價(jià)的鉆井液體系與其他鉆井液體系的潤滑性差別。同時(shí)，本方法克服了極壓潤滑儀只能在不加重的鉆井液中測(cè)定摩擦系數(shù)的使用缺陷。
本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種水基鉆井液潤滑性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于步驟如下：
a、配制出密度為Ag/cm3的水基鉆井液基漿兩份，在其中一份基漿中以質(zhì)量比計(jì)加入3%的潤滑劑，獲得A基漿和A潤滑基漿，備用；
配制出密度為Bg/cm3的水基鉆井液基漿兩份，在其中一份基漿中以質(zhì)量比計(jì)加入3%的潤滑劑，獲得B基漿和B潤滑基漿，備用；
b、將A基漿、A潤滑基漿、B基漿和B潤滑基漿分別按11000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20分鐘，經(jīng)100℃恒溫滾動(dòng)16小時(shí)，然后經(jīng)11000轉(zhuǎn)/分高攪20分鐘，備用；
c、然后采用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)A基漿、A潤滑基漿、B基漿和B潤滑基漿在相同條件下分別進(jìn)行潤滑性能測(cè)定，繪制出潤滑系數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。
所述的Ag/cm3的水基鉆井液基漿具體是1.40g/cm3的水基鉆井液基漿。
所述的Bg/cm3的水基鉆井液基漿具體是1.80g/cm3的水基鉆井液基漿。
所述的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)全稱為Pin&Vee Block摩擦測(cè)定儀，此摩擦測(cè)定儀測(cè)定體系潤滑性，該儀器水平方向放置了兩個(gè)帶V型槽的金屬塊V-blocks，通過縮短兩金屬塊的距離來對(duì)中間垂直放置的、保持一定轉(zhuǎn)速的金屬圓柱體JOURNAL REVOLVES加壓，將待測(cè)鉆井液浸泡在整個(gè)金屬測(cè)試體系中，隨著兩塊V-blocks向中間金屬圓柱的壓力不斷增加，摩擦系數(shù)最終會(huì)逐漸上漲，通過傳感器測(cè)定金屬之間的摩擦系數(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果如下：
采用步驟a-c形成的技術(shù)方案，測(cè)定的潤滑系數(shù)更為準(zhǔn)確；通過摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)水基鉆井液潤滑性進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅可以模擬井下鉆具摩阻情況，也能很好的區(qū)別該體系與其他體系的潤滑性差別。克服了極壓潤滑儀只能在不加重的鉆井液中測(cè)定摩擦系數(shù)，此方法對(duì)加重鉆井液也能做潤滑性能的評(píng)價(jià)。
附圖說明
下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中：
圖1為潤滑系數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
作為本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式，其公開了一種水基鉆井液潤滑性的評(píng)價(jià)方法，其步驟如下：
a、配制出密度為Ag/cm3的水基鉆井液基漿兩份，在其中一份基漿中以質(zhì)量比計(jì)加入3%的潤滑劑，獲得A基漿和A潤滑基漿，備用；
配制出密度為Bg/cm3的水基鉆井液基漿兩份，在其中一份基漿中以質(zhì)量比計(jì)加入3%的潤滑劑，獲得B基漿和B潤滑基漿，備用；
b、將A基漿、A潤滑基漿、B基漿和B潤滑基漿分別按11000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20分鐘，經(jīng)100℃恒溫滾動(dòng)16小時(shí)，然后經(jīng)11000轉(zhuǎn)/分高攪20分鐘，備用；
c、然后采用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)A基漿、A潤滑基漿、B基漿和B潤滑基漿在相同條件下分別進(jìn)行潤滑性能測(cè)定，繪制出潤滑系數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。
本實(shí)施例中，Ag/cm3的水基鉆井液基漿和Bg/cm3的水基鉆井液基漿中的A為泛指，只要A和B不同即可測(cè)定，水基鉆井液可選用市面上任一種水基鉆井液。
本實(shí)施例中，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)全稱為Pin&Vee Block摩擦測(cè)定儀，又稱美國Falex試驗(yàn)軸和V型塊(Pin and Vee Block)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，此摩擦測(cè)定儀測(cè)定體系潤滑性，該儀器水平方向放置了兩個(gè)帶V型槽的金屬塊V-blocks，通過縮短兩金屬塊的距離來對(duì)中間垂直放置的、保持一定轉(zhuǎn)速的金屬圓柱體JOURNAL REVOLVES加壓，將待測(cè)鉆井液浸泡在整個(gè)金屬測(cè)試體系中，隨著兩塊V-blocks向中間金屬圓柱的壓力不斷增加，摩擦系數(shù)最終會(huì)逐漸上漲，通過傳感器測(cè)定金屬之間的摩擦系數(shù)。
實(shí)施例2
作為本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，其公開了一種水基鉆井液潤滑性的評(píng)價(jià)方法，其步驟如下：
（1）按照實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化配方，配制出密度1.40g/cm3水基鉆井液體系基漿2杯，取一杯加入3% 潤滑劑；
（2）按照實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化配方，配制出密度1.80g/cm3水基鉆井液體系基漿2杯，取一杯加入3% 潤滑劑；
（3）加藥完畢后11000轉(zhuǎn)/分高攪20分鐘，經(jīng)100℃恒溫滾動(dòng)16小時(shí)，11000轉(zhuǎn)/分高攪20分鐘。測(cè)定條件應(yīng)完全一致。
水基鉆井液是由清水、抑制劑、降濾失劑、封堵劑、pH調(diào)節(jié)劑、加重劑按重量份數(shù)比制備而成，清水:抑制劑:降濾失劑:封堵劑:pH調(diào)節(jié)劑:加重劑=100:20～25:15～20:1～2：0.5～1:35～200。
所述的抑制劑是由0.2～1重量份的聚丙烯酸鉀KPAM、0.5～2重量份的聚陰離子纖維素PAC-LV、0.3～2重量份的高固相鉆井液用抑制劑有機(jī)硅鋁QLA、10～20重量份的甲酸鉀、3～8重量份的氯化鉀混合而成。
所述的降濾失劑是由2～4重量份的磺化酚醛樹脂SMP、1～2重量份的腐殖酸丙磺酸酰胺多元共聚物RSTF混合而成。
所述的封堵劑為頁巖抑制劑SOLTEX； pH調(diào)節(jié)劑為生石灰；加重劑為重晶石。
所述的高固相鉆井液用抑制劑有機(jī)硅鋁QLA是四川泰銳石油化工有限公司依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為Q/08332190-9.01-2016，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)名稱為《鉆井液用有機(jī)硅鋁基抑制劑（QLA）》。
所述的抗高溫抗鹽降濾失劑RSTF是重慶市天澤鉆井材料有限責(zé)任公司依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為Q/TZC1-2016，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)名稱為《鉆井液用高溫抗鹽降濾失劑 腐植酸丙磺酸酰胺多元共聚物（RSTF）》。
測(cè)試結(jié)果見圖1所示，本發(fā)明通過以上方法可以得出基漿與試樣漿的潤滑系數(shù)，通過曲線可以得出加入3%潤滑劑的高性能水基鉆井液潤滑性能優(yōu)于沒加潤滑劑的高性能水基鉆井液。整體曲線顯示，潤滑系數(shù)越低說明體系潤滑性能越好。