钻井液用生物油润滑剂的研究与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第3O卷第4期钻井液与完并液、b1．30NO．42013年7月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDJuly2013【理论研究与应用技术】钻井液用生物油润滑剂的研究与应用郑义平，黄治中，张兴国，李跃明，王云，乔东宇(中国石油西部钻探钻井工程技术研究院，新疆克拉玛依)郑义平等．钻井液用生物油润滑剂的研究与应用[J]．钻井液与完井液，2013，30(4)：l9—20，24．摘要研究出了一种以生物柴油为生产原料的钻井液用生物油高效润滑剂，通过对该润滑利进行性能研究表明，其抗温达到140℃；润滑剂的加量为1％时即可

2、将钻井液的润滑系数降低70％以上；同时在不同体系水基钻井液中均显示出较好的润滑性，润滑系数降低率均在70％以上。该剂在新疆油田3口井的现场应用，均取得较好的效果，而且该产品对环境无污染。关键词润滑剂；生物油；润滑系数；钻井液性能；现场应用中图分类号：TE254．4文献标识码：A文章编号：100l一5620(20l3)04—001902钻井液的润滑性通常包括泥饼润滑性能和钻井基浆配制：在1000mL蒸馏水中加入1．75g碳酸钠、液流体自身的润滑性。钻井液的润滑性对钻井工作50g钠膨润土，高速搅拌20min，在密闭容器中室影响很大，特别是钻超深井、大斜度井、水平井和

3、丛温养护24h。式井时，钻柱的旋转阻力和提拉阻力会大幅度提高。表1在基浆中加入不同量润滑剂后的润滑系数钻井液的润滑性能可通过润滑剂来调节。传统的矿物油基润滑剂造成的环境污染问题日益受到人们的SRH一1／润滑润滑系数SRH．1／润滑润滑系数％系数降低率／％％系数降低率／％重视，研究绿色环保的高效润滑剂显得十分紧迫。0O．611．50．1083．6生物柴油是用动植物油脂或长链脂肪酸与低碳醇合0．50．2165．52．00．0887．0成的一种清洁含氧燃料，具有可再生、易于生物降1．00．1575．4解、燃烧排放的污染物比石化柴油低、基本无温室效应等优点，是石油燃料的

4、理想替代物[1。】。研究出实验结果显示，1％的SRH一1加量即可将基浆一种以生物柴油为原料的钻井液用生物油润滑剂。润滑系数降低75．4％，远远高出行业标准大于70％的要求。随着润滑剂加量的增加，钻井液润滑性增1生物油润滑剂SRH一1及其性能评价强，润滑系数降低率可达87％，表明SRH．1完全通过室内合成实验，以脂肪酸甲酯为主料，通能够满足钻井液的润滑需要。过与其它添加剂反应引入吸附基，开发出了高效低1．2抗温性能荧光生物油润滑剂SRH．1。性能评价结果显示，钻在基浆中加入1．0％SRH—l后分别在不同温度井液的润滑系数降低率满足钻井液的润滑需要。下热滚16h，在

5、室温下测其润滑系数，结果见表2。1．1SRH一1)JIl量对润滑系数降低率的影响由表2可知，在9O～140℃高温下老化后，SRH．1在基浆中加入不同量的润滑剂SRH一1，用EP能使润滑系数降低60％以上，说明SRH．1具有一极压润滑仪测定钻井液的润滑系数，结果见表1。定的抗温能力；在160℃老化后，SRH—l的润滑能基金项目：中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目“高温高盐等钻井液技术研究与应用”(2011T-0401—002)资助。第一作者简介：郑义平，硕士，1981年生，现在主要从事钻完井方面的研究工作。地址：新疆克拉玛依中国石油西部钻探钻井工程技术研

6、究院；邮政编码834000；电话13689991215；E—mail：dyqiao@126．tom。学兔兔www.xuetutu.com20钻井液与完井液2013年7月力大幅度降低，表明SRH一1不宜在160℃以上温度中均能表现出良好的润滑性。下使用。表4不同钻井液体系的润滑性表2SRH一1的抗温性能实验结果注：、分别为加入润滑剂前后测得的润滑系数。1．5与钻井液的配伍性注：、分别为加入润滑剂前后在室温下测得的基浆的润滑系数。测试不同水基钻井液中加入SRH．1前后的性能，结果见表5。由表5可知，SRH一1在钻井液中1．3不同密度钻井液的润滑性加量为2％时，对水基

7、钻井液流变性的影响较小，分别在不同密度的钻井液中加入1．0％SRH．1，可见与钻井液的配伍性强，能够用于不同水基钻井测其润滑系数，实验结果见表3。由此可知，钻井液体系中，并大幅度增强其润滑性能。液的密度越高，其润滑系数越高，加入SRH．1后，表5与钻井液的配伍性实验数据钻井液的润滑系数降低率也有所下降，但润滑性能仍能满足现场需要。因此，在现场使用时随钻井液的密度增大，SRH一1的加量也要相应加大。表3不同密度钻井液的润滑性能实验数据2现场试验在新疆油田火北021、FHW34105和FHW34095注：、分别为加入润滑剂前后测得的润滑系数。井进行了现场试验，效果简

8、况见表6。表6现场试验数