rnc系列润滑剂研制及应用

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1、新疆石油科植1998年第4期(第8卷)-9·ci—lSRNC系列润滑剂的研制及应用(新疆石油灞唐军井下吴两勇张峰14克拉玛依834000)J摘要从理论上介绍了润滑剂在泥蒙中的作用机理．井以此为基础，成功地研制出RNC未列润滑荆，烃室内试验评许及现场生产应用，证日月了RNC未，，j．嗣滑剂能极大限度地降低钻井过程中的摩擦阻力，并具有优良的防卡解卡功能c，，n主陋词滑荆吸附合成性能评许j一一．Il撞’擒日类产品中取得了领先地位。．—2RNC系列润滑剂的钻井过程中，特别是钻深井、大斜井、水平井以及钻遇泥页岩地层时，泥浆的润合成思路及方法滑性能十分重要。过去新疆局常采用直接2．

2、1合成思路在泥浆中混原油的方法提高泥浆润滑性能或防卡．这种方法存在两大缺点：一是使用2．1．1钻井过程中产生摩擦的原因效果不好，二是严重影响地层录井，并产生如图l、图2所示，钻井过程中产生两严重的环境污染。该方法目前已被淘汰。种状态，一是图1所示钻桂在理想的环状进入九十年代．以RH一Ⅲ为代表的植物油间隙大的直井内慢速旋转，钻柱与井壁两型润滑荆在油田广泛使用，与混油方法相表面完全被钻井液分开，摩擦阻力仅取决比，它极大地提高了泥浆的润滑性能，取得于钻井液婚润滑性能．这种摩擦叫流体摩了良好的现场使用效果。但实践中该类润擦或流体润滑。二是图2所示钻井过程中滑剂暴露出两个严重缺陷

3、：一是性能不稳由于钻速高．环空小．井深弯曲等原因，钻定．易腐败变质．二是成本价格太高。针对柱与井壁发生多点接触．从而产生边界润这些问题，低成本、高效、优质的矿物油型滑，这样既存在流体摩擦又存在边界摩擦润滑剂成为当前发展的重点。我室经过深叫混合摩擦(润滑摩攘)。由于存在极其复入调研、攻关。成功地研制开发出RNC系杂的牵擦，润滑状态的钻柱对润滑荆提出列润滑剂，经检测其性能在众多品稗的同了极高的要求．要有一定的油膜强度才能i0·RNC系列润滑荆的研制及应用达到边界润滑目的。这样，优良的润滑剂点由产生荧光我们知道：不饱和烃、环状应有优良的乳化分散能力、成膜能力、油膜烃、颗粒杂质

4、是产生荧光的主要因素。为强度、润滑系数和渗透性。此，选择润滑剂原料时．应避免使用或少使用以上三类物质。2．i．2钻探井的特殊要求2．2合成方法及主要原料钻探井时，考虑到地质录井工作的需要．润滑剂还应具备低荧光或无荧光的特图l图2化石蜡。(合成方法同上)2．2．1RNc—l{有荧光)2．23RNc一Ⅲ(无荧光)主要原料：煤油、油酸、三乙醇胺、硬脂酸锌、硬脂酸铝、磷酸三丁酯、氯化石蜡；主要原料：航空煤油、精制油酸、三乙台成方法：在煤油中加入油酸，于一定醇胺、硬脂酸锌、硬脂酸铝、磷酸三丁酯、氯温度下加入三乙醇胺．作用一定时间后，保化石蜡、聚丙烯酰胺、0P一10、水。温加入硬脂

5、酸锌、硬脂酸铝．至反应液变澄合成方法：清后，降温加入磷酸三丁酯、氯化石蜡．搅①在一定温度下，将航空煤油、精制油匀得成品酸、三乙醇胺、硬脂酸锌、硬脂酸铅、氯化石222RNc一Ⅱ{低荧光】蜡混合作用至液体变澄清。②浆聚丙烯酰胺溶于水成一定浓度得主要原料：航空煤油、精制油酸、三乙溶液，醇胺、硬脂酸锌、硬脂酸铝磷酸三丁酯、氯④按比例将①②生产的液体混台，一新疆石油科技1998年第4期(第8卷)·11定温度下加入OP--10搅匀，冷却后加入2．31现行润滑剂统一标准磷酸三丁酯．搅匀得成品。{Q／XJ0061—90)23配方选料剖析见表l。表1现行润滑剂主要性能指标附在井壁表面；⑤

6、各原料可形成离子键、共2．32原料分子式及作用价键、强吸附，以上四种作用使钻柱与井壁分子式：煤油CI2一c18间、钻柱与钻井液间容易形成油膜且形成油酸：CH3(CH2)2CH=CH的油膜有很高的强度；@三乙醇胺具有很(CH2)7COOH强的渗透能力，这使润滑剂具有了防卡解三乙醇胺：N(CH2CH2OH)，卡能力；⑦油酸与三乙醇胺协同作用可使硬脂酸锌：[CH3(CH2)co3]2Zn润滑剂均匀稳定地分散于整个钻井液中；硬脂酸铝：[CH，(CH2)I6COO]，A1⑧硬脂酸锌具有很强的抗极压润滑性能．氯化石蜡：R—C1这就使润滑剂具有很强的润滑特性；③硬磷酸三丁酯：[CH，

7、(CHz)co3]，P0脂酸锌、硬脂酸铝、磷酸三丁酯的协同作用聚丙烯酰胺：[CHz—CH—NH2]n使润滑剂具有优良的消泡、抑泡作用。OP一10：R一苯环一O(H}O)l0OH以上九个方面的作用使{导RNC润滑作用：以上原料中．①煤油可与油酸钙剂的性能异常优良。的双键形成价键吸附，从而很好的混溶；②23．3荧光分析三乙醇胺的N及氯化石蜡上的a由于含有孤对电子．可牢固吸附在钻拄表面；③原RNC一11所选用的原材料。除精制油料中所含的一COOH、一OH、电子．可牢固酸由于含有不饱和双键而产生微弱荧光吸附在钻柱表面；④原料中所含的一外．其余原料