钻井液润滑剂主要原料
有机胺钻井液组成
有机胺钻井液组成
有机胺钻井液是一种常用的高性能钻井液，它由多种有机胺、聚合物和其他助剂组成。
有机胺是其主要成分，通常包括乙二胺、二乙二胺、三乙二胺等。
这些有机胺具有良好的碱性和亲水性，可以有效地降低钻井液的黏度和表面张力，减少井壁损伤，提高钻头的钻进速度和钻井效率。
同时，有机胺钻井液还含有一些聚合物，例如聚酰胺、聚烯烃等，这些聚合物可以增强钻井液的稠度和胶结性，防止井壁塌陷和泥浆失水。
此外，有机胺钻井液还添加了一些助剂，例如防腐剂、消泡剂、泡沫剂等，这些助剂可以提高钻井液的稳定性和可操作性。
总之，有机胺钻井液的组成是多种有机胺、聚合物和其他助剂的复杂混合物，其性能优越，广泛应用于石油勘探和开发领域。
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润滑剂的成分有哪些？
润滑剂的成分有哪些？润滑剂是一种常见的物质，在工业生产和日常生活中都有重要的应用。
润滑剂的作用是减少摩擦，降低摩擦系数，以提高机械设备的运行效率和寿命。
润滑剂的成分种类繁多，常见的成分主要包括以下几个方面。
一、基础油基础油是润滑剂主要成分之一，一般占整个润滑剂的60%到90%。
基础油的种类多样，根据不同的应用可以选择矿物油、合成油和植物油等。
矿物油是最常见的基础油种类，其中又分为液体石蜡和石油石脂等。
二、添加剂添加剂是润滑剂中的必要成分之一，它可以改善润滑剂的性能和特性，提高使用效果。
添加剂的种类繁多，根据具体的需求可以选择防锈剂、抗氧剂、抗磨剂、极压剂、减震剂和分散剂等。
这些添加剂可以增加润滑剂的抗压性能、抗氧化能力、防锈性能和抗磨损性能等。
三、稠化剂稠化剂是润滑剂中起到增加黏度的作用，使润滑剂具有更好的润滑性能和附着性能。
稠化剂种类繁多，常见的有高聚物、聚合物和有机胶体等。
稠化剂的选择要根据不同的工作条件和应用领域来确定，以确保润滑剂的使用效果最佳。
四、抗乳化剂抗乳化剂是为了提高润滑剂的抗乳化性能而添加的物质。
润滑剂在高温、高压和潮湿环境下易发生乳化，会降低润滑效果，甚至导致机械设备损坏。
抗乳化剂的添加可以防止润滑剂发生乳化，提高其抗乳化性能，确保机械设备的正常运行。
五、抗泡剂抗泡剂的作用是防止润滑剂在使用过程中产生大量的泡沫。
泡沫对于润滑剂的性能有很大的影响，会降低其润滑效果和降低机械设备的工作效率。
抗泡剂的选择应根据不同的工作条件和应用领域来确定，以充分发挥润滑剂的性能。
综上所述，润滑剂的成分主要包括基础油、添加剂、稠化剂、抗乳化剂和抗泡剂等。
这些成分在润滑剂中起到不同的作用，可以提高润滑剂的性能，降低机械设备的摩擦和磨损程度，延长其使用寿命。
针对不同的需求和工作条件，选择合适的成分组合，可以获得更好的润滑效果。
在选择和使用润滑剂时，还需要考虑与机械设备的兼容性和环境友好性等因素，以确保润滑剂的最佳使用效果。
钻井液润滑剂的基础理论和在钻井工艺中的应用技术的研究.
摘要在石油钻井完井作业中，钻头钻进时避免不了会产生各种摩擦，造成设备磨损。
为了减少机械零部件在运行中因摩擦而产生的能量损失及设备损坏，世界各国积极研制各种用以降低摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质，即钻井液润滑剂，以达到润滑减阻的目的。
本论文系统地对钻井液润滑剂的作用、分类、测试评价、应用以及近年国内外的油田应用研发动态进行研究讨论，为钻井液润滑剂的研发提供进一步的依据。
近年来，随着石油勘探开发技术的不断发展，为保证钻井液的润滑及抗磨性能适应各种不同的钻井条件和工艺技术，对钻井液润滑性提出了更高的要求。
我国正在积极开展“安全、健康、高效”的钻井液润滑剂的基础理论和应用技术的研究，并且取得了一系列的研究成果。
相信随着钻井液润滑剂技术的进一步发展，这一技术必将更好地应用于钻井工艺中，产生更大的经济效益。
关键词：钻井液；减阻；润滑剂；钻井工艺AbstractIn the oi l drilling and completion operations，drill bit can not be avoided a variety of caused by the device friction and wear. To reduce the friction loss and equipment damage caused by friction in the operation of drilling，various countries around the world are making active study on the wear of lubricating medium to reduce friction，that is，drilling fluid lubricant，in purpose of the reducing the friction. This thesis systematically discuss the drilling fluid lubricant’s function，classification，testing and evaluation，application and applied research in recent years，the dynamic research in domestic oil fields for the development of drilling lubricant to provide further basis.In recent years，as the development of the oil technology，we put more emphasis on drilling fluid lubricity to ensure the drilling fluid lubrication and wear properties can adapt to different conditions of drilling technology. China is actively make a study on the basic theory and applied technology research of "safe，healthy and efficient" drilling fluid lubricant，and has made a series of research results. I believe that with further development drilling fluid lubricant technology will be better used in drilling process，and will result in greater economic benefits.Key words: drilling；lubricants；friction reduce；drilling technology目录第1章概述 (1)1.1 摩擦的概述 (1)1.2 润滑和润滑剂 (3)1.3 钻井液用润滑剂 (4)1.4 本研究目的与意义 (6)第2章钻井液润滑剂 (8)2.1钻井液润滑剂的分类 (8)2.2 钻井液润滑剂的作用机理 (12)2.3环境友好钻井液润滑剂 (13)2.4常见国产润滑剂组分和特性 (15)第3章钻井液润滑性能的选用与测评 (17)3.1 钻井液润滑剂的选用 (17)3.2 润滑剂的测评 (18)3.3 影响润滑剂润滑性的因素 (21)3.4 实验评价仪器 (22)3.5 实验数据的可靠性问题 (25)3.6 应用实例 (26)第4章钻井液润滑剂的研发动态 (30)4.1国内外润滑剂的应用及研发进展 (30)4.2钻井液润滑剂的发展方向 (34)结语 (36)参考文献 (37)致谢 (41)第1章概述1.1 摩擦的概述当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的摩擦趋势时，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力叫摩擦力。
钻井液基础知识[管理资料]
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钻井液基础知识钻井液的概念：钻井液是由粘土、水（或油）以及各种化学处理剂组成的一种溶胶悬浮体的混合体系。
粘土是具有可塑性的、软、有各种颜色的泥土。
一般是含水氧化铝的硅酸盐，由长石和其它硅酸盐分解而成，颗粒直径约在0.1-100μm之间，在水中有分散性，带电性、离子交换性，属于多级分散体系。
简单地说，钻井液是粘土分散在水中形成的溶胶悬浮体（颗粒直径小于2μm）为使钻井液满足钻井工艺要求，常加入各种化学处理剂及惰性物质来调节钻井液的性能，使钻井液“由稀变稠，由稠变稀”。
因此钻井液的性能变化受粘土、水和化学处理剂三方面因素的影响。
我国标准化委员会钻井液分委会将钻井液分为八种：1、淡水钻井液：由淡水、粘土和一般的降粘剂、降滤失剂配制而成。
2、钙处理钻井液；3、不分散低固相聚合物钻井液；4、盐水钻井液（包括海水及咸水钻井液）5、饱和盐水钻井液；6、钾基钻井液；7、油基钻井液；8、气体（包括一般气体及气泡）钻井液。
各类新型钻井液体系：正电胶（MMH）钻井液体系、聚合物-铵盐钻井液体系、两性离子聚合物钻井液体系、大小阳离子钻井液体系、水基无粘土相钻井液。
我国于1986年经钻井液标准化委员会研究决定，把钻井液材料分为16类：1、粘土类：主要用来配制原浆，亦有正反增加粘切、降低漏失量作用，常用的膨润土、抗盐土及有机土等；2、加重材料：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷；3、降滤失剂：主要用来降低钻井液的漏失量，常用的有CMC、预先胶化淀粉，聚丙烯酸盐等；4、降粘剂：改善钻井液的流动特性，如粘度、切力，以增加可泵性，减少摩阻。
常用的有单宁、各种磷酸盐、褐煤制品、木质素磺酸盐等5、增粘剂：主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成，增加胶凝强度以形成高流阻。
常用的有CMC、高聚物、预先胶化淀粉等。
6、润滑剂：主要用来降低摩阻系数，减小扭矩，增加钻头的水马力以及防止粘卡。
常用的有某些油类、石墨、塑料小球及表面活性剂。
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途
IDBOND P
配制不分散低固相体系并作页岩包被抑制剂
搬土增效剂
GELEX
X-TENDⅡ
DV-POLYMER 354
增加粘土造成浆率
配制低固相体系
阳离子聚丙烯酰胺
ZXW-Ⅱ
APS-725
PHPA-500
强絮凝包被剂
聚合氯化铝
碱式氯化铝
SEG-2
碱式氯化铝
无机强絮包被剂
聚丙烯酰胺
PAM
SMK，FSK
磺化栲胶
831
Q-B-T
MIL-QUEBRACHO
石灰钻井液和淡水钻井液降粘剂
褐煤产物或苛性褐煤等
腐植酸钠，NAHM
腐植酸钾
无铬磺化褐煤
GSMC
PFC
CARBONOX
TANNATHIN
LIGCO
CAUSTI-LIG
K-LIG
XKB-LIG
水基钻井液降粘剂和乳化剂及辅助降失水剂或页岩抑制剂
CT-91
INSTAVIS
水基钻井液增粘
高粘度聚阴离子纤维素
高粘度聚阴离子纤维素
PAC
DRISPAC-R
Polypac-HV
MIL-pac HV
水基钻井液增粘剂
及包被剂和降失水
高粘度羧甲基纤维素
高粘CMC
HV-CMC
ZJT-1
CMC-HV
IDF RHEOPOL
MILPARK CMCHV
CELLEX（HV）
铁铬木质素磺酸盐
FCLS-FC
无铬木质素磺酸盐
M-9，MC
UNI-CAL
Q-BROXIN
SPERSENE
水基钻井液降粘剂，无污染钻井液降粘剂
04 钻井液常用原材料和处理剂
五）、页岩抑制剂 1、磺化沥青钠盐 代号SAS－1，为黑褐色膏状胶体或粉剂， PH值为8～11，密度为1.0 g/cm3。其主要 用作各类钻井液的页岩抑制剂，并有润滑 和控制高温高压滤失量的效能。 2、水分散沥青 代号SR－401，黑色粉末。主要用作页岩 微裂缝和破碎带的封闭剂而起防塌作用， 并有较好的润滑能力。一般用量为0.5％～ 4％。
二、有机处理剂 一）、稀释剂（降粘剂） 稀释作用主要是通过稀释剂分子在粘土 颗粒某些部位的吸附，改变粘土颗粒的 表面水化状态，减弱或拆散钻井液内部 的网状结构来达到稀释的目的。
1、单宁碱液：代号NaT 2、磺甲基单宁：又叫磺化单宁，代号SMT 3、铁铬木质素磺酸盐 简称铁铬盐，代号FCLS。为棕黑色粉末，易溶于水， 水溶液呈弱酸性。 其主要用作抗盐抗钙的分散型钻井液的稀释剂，可减 弱粘土颗粒间的流动阻力，降低粘度和切力；也可抑 制泥页岩的水化膨胀和分散，而防止粘度和切力的上 升，有利于井壁稳定。此外铁铬盐还具有降滤失作用 和抑制粘土水化膨胀的作用。
3、水解聚丙烯腈钾盐 代号KPAN，为棕红色或淡黄色粉末，易 溶于水，水溶液呈碱性。为丙烯酸类页 岩抑制剂，并有降滤失、抗污染和防塌 等特点。
六）表面活性剂 表面活性剂的种类繁多，在钻井液中的 作用也是多方面的。除用作乳化剂、消 泡剂外，选用适当的表面活性剂处理钻 井液，对提高钻井液的热稳定性、保护 油气层、降低滤饼摩擦系数，防塌、防 腐、提高钻速、预防和解除钻井液中的 复杂事故等方面有突出的效果。
1)降粘剂
产品：丹宁、栲胶、铁铬盐、磺化丹宁、磺化栲胶 作用原理：优先吸附在粘土端面，拆散网加结构。
2)增粘剂
产品：高粘CMC、羟乙基纤维素、生物聚合物（XC） 作用原理：形成高分子网架结构
钻井液体系与材料简介
目录
钻井液概论 钻井液分类 钻井液技术的发展 我国钻井液技术发展概况 国内外钻井液技术对比分析
2
钻井液概论
3
钻井液体系介绍
PEMTM钻井液体系 PECTM钻井液体系 PRDTM储层钻进液 小阳离子钻井液体系 油基钻井液体系 其他钻井液体系简介
4
PEM钻井液体系 钻井液体系
国内领先近10年的环境可接受的水基防塌钻 国内领先近 10 年的 环境可接受的水基防塌钻 10年的 井液体系（ 简称PEM 泥浆体系， PEM泥浆体系 井液体系 （ 简称 PEM 泥浆体系 ， Protecting Mud） Environment Mud） - 满足钻井作业要求 - 满足环境保护的要求 - 满足保护油气层的要求 - 节约钻井整体成本 - 提高泥浆服务质量
9
PEC 钻井液体系
Polymer Enhance Cation Drilling Fluid
TM
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PEC钻井液体系
主剂PF-JMH-YJ（有机正电胶材料）： 主剂PF-JMH-YJ（有机正电胶材料）： PF PF-JMH-YJ是由阳离子单体合成的，由于机理是需要有强的正电荷，因此 是由阳离子单体合成的，由于机理是需要有强的正电荷， 是由阳离子单体合成的 和小阳离子不同，在阳离子单体的选择上选择了强正电荷的阳离子单体， 和小阳离子不同，在阳离子单体的选择上选择了强正电荷的阳离子单体，而 且在合成工艺上减少了因自聚以及可能造成阳离子电荷下降的因素， 且在合成工艺上减少了因自聚以及可能造成阳离子电荷下降的因素，另外还 在控制分子量上使其分子量降低，从而保证该产品具有高的正电荷， 在控制分子量上使其分子量降低，从而保证该产品具有高的正电荷，其机理 主要是由于粘土表面都带负电荷的，地层粘土矿物高，也会带负电荷， 主要是由于粘土表面都带负电荷的，地层粘土矿物高，也会带负电荷，水进 入后势必会造成水化膨胀，而采用正电荷进入后， 入后势必会造成水化膨胀，而采用正电荷进入后，通过电荷中和使其压缩双 电层，因而减少粘土水化膨胀的可能性，以达到抑制的效果。 电层，因而减少粘土水化膨胀的可能性，以达到抑制的效果。 主剂PF JHA(聚醇醚材料 PF聚醇醚材料）： 主剂PF-JHA(聚醇醚材料）： 醇醚润滑剂是由天然物质（聚乙烯醚的衍生物）经精练提纯后， 醇醚润滑剂是由天然物质（聚乙烯醚的衍生物）经精练提纯后，在一定的 温度和压力下，进行相关的化学处理，使其具有活泼的反应性基团， 温度和压力下，进行相关的化学处理，使其具有活泼的反应性基团，再与低 分子烷氧基化合物缩合而成，由于其固有的结构特征， 分子烷氧基化合物缩合而成，由于其固有的结构特征，使醇醚润滑剂具有与 其他润滑剂比较更为突出的特点。该材料同样具有“浊点”行为。 其他润滑剂比较更为突出的特点。该材料同样具有“浊点”行为。
钻井液润滑剂RH-B的制备与性能评价
摘要 ： 利 用地 沟 油、 二 乙二 醇进 行 酯 交换 反应 生成 直链 的 酯 类产 物 ， 利 用 单质 硫 将 直链 酯类 产 物部
２ ０ １ ４年 １月
ห้องสมุดไป่ตู้
第２ ９卷第 １ 期
西安石油大学学报 （自然科学版 ） Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｘ ｉ ａ ｎ Ｓ ｈ ｉ ｙ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
脂、 石 墨粉 、 乙醇胺 、 钠 膨润 土 。
为： 粗 制地 沟 油一真 空 抽 滤一 水洗 一 脱 色一 静 置 分 层一 真空 干燥 一精 制地 沟油 。
１ ． ２ ． ２ 主要 化 学反 应 方程 式
主要仪器 ： Ｐ ａ ｒ ｔ Ｎ ｏ １ １ １ — ０ ０—１ 型极压润滑仪 、 Ｚ Ｎ Ｎ— Ｄ ６型六速 旋 转 黏度 计 、 Ｚ Ｎ Ｓ一２型 常 温 中压 降滤失仪 、 Ｇ Ｗ３ ０ ０型滚子加热炉。
达到 ６ ３ ． ４ ％； 对钻井液的表观黏度和滤失量影响较小； 无毒无污染， 荧光级别较低 。 关键词 ： 钻 井液润滑剂； 地沟油； 化学改性 ； 润滑性能评价
中 图分 类号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ４ 文献 标识 码 ： Ａ ．
钻 井 液润 滑剂 是 一种 重 要 的钻 井 液 添 加 剂 ， 其
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钻井液润滑剂大多为动植物油类衍生物、合成化合物(如脂肪酚胺)和表面活性剂调配而成。
它们大多具有极好的润滑性，此类为液体润滑剂；另一类为固体润滑剂，如石墨玻璃微珠、塑料微珠、碳珠等，专用于降低钻杆扭矩的场合。
有些润滑剂有防钻头泥包的作用，又可称为防泥包剂。
本院采用了国际上先进的胶体化学、表面化学、抗磨油品化学合成技术，集中了有机极压吸附膜与无机弹性电荷沉积—极压膜的优点，特别开发了本款多能型的极压抗磨剂。
水溶性润滑剂有环保节能、清洗、冷却、不燃等诸多优点，但由于润滑性差，一直制约着水溶性润滑剂的使用，使用本品可有效解决水溶性润滑剂润滑性差的问题，推进水性润滑剂快速发展。
●能在摩擦的金属钻具表面形成坚固的极压润滑膜，对钻具起有效保护作用，延长钻头寿命，减少下钻次数，降低钻杆扭矩，提高钻速，有效减轻对钻杆和钻头的磨损，大幅度提高钻井效率。
●使用本品可有效克服普通润滑剂润滑性不足的缺陷。
本品可升级泥浆润滑剂的配方，提供一种泥浆极压润滑剂。
●极高负荷条件下，极压抗磨性能更为出色，极压润滑膜更为牢固。
●添加本剂的泥浆润滑液，被摩擦的金属表面变的更加光滑，有效减少压差卡钻的可能性。
尤其在不规则的井径和斜井以及定向井中，可以减少对钻杆和钻铤的磨损。
●本剂有利于使泥浆形成水包油乳化泥浆，降低界面张力
●极低的使用浓度，极高的极压润滑效果。
国内开展了基于植物油、合成酯、聚合醇等原料的环保润滑剂研制工作，但在现场应用中，很多环保润滑剂抗温、抗盐不足，150℃以上时润滑性能下降明显，今后应进一步提升环保润滑剂的抗温和抗盐性能，以满足深部复杂地层的需要。
除CMC外，聚阴离子纤维素、磺化酚醛树脂和改性淀粉等也是常用的抗盐降滤失剂，铁铬盐(FCLS)等是常用的抗盐稀释剂。
羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,简称CMC)是最重要的纤维素醚之一,它是以天然纤维素(浆粕)为基本原料,经过碱化、醚化反应而生成的,原料为绿色产品有很高的市场价值。
羧甲基纤维素具有增稠、悬浮、分散和降滤失等性能,已被广泛应用于石油钻井液中。
但是,随着石油勘探领域的扩大和钻井深度的增加,高粘、中粘和低粘等普通CMC溶液在140℃、12h密闭高温实验后其粘度损失率均大于90%,进一步提高CMC的抗高温性能成为了纤维素醚类大分子新的研究内容。
为了提高产品质量,通过交联也是纤维素及其衍生物功能化改性的方便途径之一。
采用适当的交联剂,并控制交联度,可显著提高纤维素的抗温性能,在不破坏其活性的前提下,提高产品的物性。
本文在总结大量的国内外文献报道,研究了不同交联剂与羧甲基纤维素交联改性后的的抗温性能,包括水溶性密胺树脂、戊二醛、对二氯苄、水溶性酚醛树脂和三氯乙醛等。
交联产品经140℃、12h密闭高温实验比较,水溶性酚醛树脂改性的羧甲基纤维素具有较好的抗温性能,粘度损失率3.7%。
本文研究了羧甲基纤维素和水溶性酚醛树脂的交联缩合动力学的测试方法并得到了该反应的动力学方程。
因为水溶性酚醛树脂是多种活性中间体的混合物,羧甲基纤维素是受羧甲基取代度和聚合度影响的大分子,两者的交联缩合反应可以同时发生在多点、多分子之间,动力学研究较为复杂,所以本文分别采用Borchardt-Daniels模型和Kissinger模型方法,根据差示扫描量热仪(DSC)测定不同升温速率下的羧甲基纤维素和水溶性酚醛树脂交联缩合反应的热流曲线数据,计算得到反应动力学方程。
利用非等温单一扫瞄速率法的Borchardt-Daniels模型得到的动力学参数为:反应级数n1.05,反应活化能E93.86kJ/mol,指前因子lnA16.23。
采用非等温多加热扫描速率法的Kissinger 模型计算得到的动力学参数为:反应级数n1.04,反应活化能E94.37kJ/mol,指前因子lnA15.96。
三个热力学参数值分别相差0.55%、1.71%和1.14%,证明两种模型计算结果较一致。
水溶性
酚醛树脂与羧甲基纤维素缩合交联缩合反应的动力学方程为dα/dt=e~(-16.24(E/RT))(1-α)~(1.05)。