鉆井液用潤滑劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油鉆井工程化學(xué)劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井液用潤滑劑。
【背景技術(shù)】
[0002]潤滑劑廣泛應(yīng)用于機械加工、交通運輸、冶金、煤炭、建筑等行業(yè)，作為用在各種類型的機械上以減少摩擦，保護機械及加工件的液體潤滑劑，潤滑劑主要用于減少運動部件表面間的摩擦，同時對機器設(shè)備具有冷卻、密封、防腐、防銹、絕緣、功率傳送、清洗雜質(zhì)等作用。雖然潤滑劑的功能都是一樣的，但是在不同行業(yè)所用到的潤滑劑由于應(yīng)用的產(chǎn)品有所不同，所以潤滑劑的構(gòu)成組分也會有所差異。
[0003]在油田開發(fā)產(chǎn)業(yè)中，鉆井液的潤滑性能對鉆井工作影響很大，因此用于鉆井液中的潤滑劑，要求可使鉆井液能夠減小鉆具的扭矩、磨損和疲勞，延長鉆頭軸承的使用壽命，同時防止粘附卡鉆、減少泥包鉆頭，易于處理井下事故等。對于鉆井液潤滑劑可以分為很多類，有礦物油類，也有動植物油類。其中礦物油類潤滑劑由于對環(huán)境污染比較大，而且熒光級別高，對地質(zhì)數(shù)據(jù)的分析和影響較大，逐漸喪失了競爭優(yōu)勢。而動植物油類具有較低的熒光級別，良好的潤滑性能，可生物降解，因此開發(fā)植物油作為潤滑劑基礎(chǔ)油是綠色環(huán)保潤滑劑研究的主要趨勢。但是目前大多數(shù)動植物油類的潤滑劑不具有耐高溫耐高壓的特性，一旦遇到高溫高壓的情況就會發(fā)生降解，使得潤滑性能降低，導(dǎo)致鉆井液的潤滑性能不足以達到上述要求。同時，有些鉆井液用植物油潤滑劑盡管具有耐高溫耐高壓的特性，但是又不具有很好的抗磨、減摩性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的鉆井液用潤滑劑所存在的上述缺陷提供一種鉆井液用潤滑劑，其具有良好潤滑性能的同時，還具有耐高溫、耐高壓、抗磨、減摩性能。
[0005]本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]—種鉆井液用潤滑劑，其包括按重量份計的以下組分:植物油35?90份，合成酯型油性劑10?25份，乳化劑9?21份，極壓抗磨劑3?8份，有機鉬化合物6_18份，納米金屬粉10?12份，分散劑7?15份，石墨粉5?9份，消泡劑3?8份，表面活性劑4?7份，抗氧劑4-8份。
[0007]優(yōu)選的是，所述植物油選自花生油、大豆油、菜籽油或蓖麻油中的一種或幾種。
[0008]優(yōu)選的是，所述合成酯型油性劑選自三羥甲基丙烷油酸酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸異辛酯、棕櫚酸異辛酯或棕櫚油中的一種或幾種，當(dāng)選擇兩種以上油性劑時，各油性劑組分按照重量比1:1的方式進行混合。
[0009]優(yōu)選的是，所述乳化劑選自自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、多元醇酯的一種或幾種，當(dāng)選擇兩種以上乳化劑時，各乳化劑組分按照重量比1:1的方式進行混合。
[0010]優(yōu)選的是，所述極壓抗磨劑為偏硼酸鈉、偏硼酸鉀和三硼酸鉀中的一種。
[0011]優(yōu)選的是，所述有機鉬化合物為重量比為1:2的環(huán)烷酸鉬和烷基水楊酸鉬。
[0012]優(yōu)選的是，所述納米金屬粉的粒度在35?45nm。
[0013]優(yōu)選的是，所述分散劑為重量比為4:3的低氮型聚異丁烯丁二酰亞胺和硼化聚異丁烯丁二酰亞胺。
[0014]優(yōu)選的是，所述粘度指數(shù)改進劑采用聚甲基丙烯酸酯或是乙烯丙烯共聚物。
[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0016]本發(fā)明以植物油為主要原料，并添加有其他不含硫、磷元素的添加劑作為輔料，制備出了環(huán)境友好的鉆井液用潤滑劑；同時通過嚴格控制不同添加劑的重量配比，使得添加劑之間得以相互作用以在潤滑劑中發(fā)揮出了最佳的功效，進而保證了鉆井液良好的潤滑性能，讓鉆井液能夠在金屬鉆具表面形成一層牢固的納米保護膜，有效降低鉆探過程中的扭矩和摩擦阻力，達到保護鉆具表面，延長鉆具使用壽命的目的。同時，本發(fā)明所述潤滑劑可使鉆井液在高溫高壓下仍然能保持良好的潤滑性，且具有優(yōu)異的抗磨、減摩性能。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與作用更加清楚及易于了解，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步闡述:
[0018]本發(fā)明提供一種鉆井液用潤滑劑，其包括按重量份計的以下組分:植物油35?90份，合成酯型油性劑10?25份，乳化劑9?21份，極壓抗磨劑3?8份，有機鉬化合物6_18份，納米金屬粉10?12份，分散劑7?15份，石墨粉5?9份，消泡劑3?8份，表面活性劑4?7份，抗氧劑4-8份。可見，本發(fā)明鉆井液潤滑劑主要成分是植物油，其余均作為植物油的輔助添加劑，以使獲得的潤滑劑能夠獲得相應(yīng)的性能，滿足使用需求。
[0019]其中，極壓抗磨劑、有機鉬化合物使得潤滑劑具有良好的抗磨、減摩性能；納米金屬粉能夠使鉆井液能夠在金屬鉆具表面形成一層牢固的納米保護膜，有效降低鉆探過程中的扭矩和摩擦阻力；石墨粉則可使?jié)櫥瑒┚哂心透邷?、耐酸堿、耐有機溶劑的腐蝕；分散劑則可有效保證各個組分之間能夠混合均勻，不會出現(xiàn)團聚的現(xiàn)象從而影響潤滑劑性能；消泡劑可以有效抑制潤滑劑在使用過程中的起泡傾向，并使已生成的泡沫迅速破滅；表面活性劑能夠提高納米金屬粉和石墨粉在潤滑劑中的分散均勻性。由于植物油的氧化穩(wěn)定性較差，因此本發(fā)明通過采用抗氧劑來使?jié)櫥瑒┍３址€(wěn)定的氧化性。
[0020]本發(fā)明所述植物油選自花生油、大豆油、菜籽油或蓖麻油中的一種或幾種。植物油由于具有較低的熒光級別，良好的潤滑性能，同時還可生物降解，因此可避免潤滑劑對環(huán)境造成污染。
[0021]本發(fā)明所述合成酯型油性劑選自三羥甲基丙烷油酸酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸異辛酯、棕櫚酸異辛酯或棕櫚油中的一種或幾種，當(dāng)選擇兩種以上油性劑時，各油性劑組分按照重量比1:1的方式進行混合，按照1:1的比例混合可以讓各組分之間均能發(fā)揮其功效。
[0022]本發(fā)明所述乳化劑選自自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、多元醇酯的一種或幾種，當(dāng)選擇兩種以上乳化劑時，各乳化劑組分按照重量比1:1的方式進行混合，按照1:1的比例混合可以讓各組分之間均能發(fā)揮其功效。
[0023]本發(fā)明所述極壓抗磨劑優(yōu)先采用偏硼酸鈉、偏硼酸鉀和三硼酸鉀中的一種。因為硼酸鹽類物質(zhì)抗極壓能力遠大于硫磷型和氯鉛型添加劑，是一種新型的潤滑脂極壓添加劑。
[0024]本發(fā)明所述有機鉬化合物優(yōu)先采用重量比為1:2的環(huán)烷酸鉬和烷