一种钻井液用纳米梳型聚合物极压润滑剂的制备方法和应用与流程-开云(中国)Kaiyun·官方网站 -APP下载

文档序号:34131600发布日期:2023-11-28阅读:385来源:国知局


1.本发明属于石油钻井技术领域,种钻制备具体涉及一种钻井液用纳米梳型聚合物极压润滑剂的井液极压剂制备方法和应用。


背景技术:

2.随着常规油气资源的用纳用流不断减少,深层超深层及非常规油气资源已成为目前油气资源开发的米梳重要方向,深井超深井地层压力高,型聚使用高密度水基钻井液导致钻井液与地层压力之间的合物和压差增大、滤饼虚厚,润滑容易引起压差卡钻事故;同时,种钻制备在高温高压作用下,井液极压剂钻头在高负荷条件下进行切削、用纳用流钻具在高转速条件下转转时也极易磨损;非常规资源普遍使用长水平井开发,米梳随着水平段的型聚不断延伸,水平段拖压严重,合物和导致钻井机速减低、润滑定向钻进难度增加,种钻制备下套管摩阻大;在钻井液中加入高效润滑剂能够有效降低钻杆与井壁之间的摩擦力,降低深井超深井钻井扭矩和水平井摩阻,从而防止压差卡钻、提高钻压传递。研究结果表明使用极压润滑剂还能够在金属表面形成极压润滑膜,降低钻具磨损,延长钻头使用寿命。
3.但深井超深井钻进中时常面临着高温高压高盐的问题,而当前常用的醇醚类、酯类、酰胺类等润滑剂抗温性能低,在氯化钾、有机盐及氯化钠等盐类泥岩抑制剂中润滑性能将大幅度降低;当前常用的抗高温抗盐的钻井液润滑剂主要包括固体类润滑剂和液体类润滑剂两类。固体类润滑剂包括石墨、塑料小球等,但固体润滑剂容易被振动筛清除,且在钻井过程中受到压力剪切破碎后,润滑性能显著降低,损耗较高;液体类润滑剂主要有柴油基润滑剂、矿物油基润滑剂,沥青类润滑剂等,但这些润滑剂在水基钻井液中分散性较差,且对环境存在一定影响。
4.目前,常用的抗高温抗盐润滑剂在现场实际应用中存在极压膜强度低、润滑持效性差、抗温抗盐性能不足、在高密度钻井液中润滑性显著降低的问题。因此研制一种在高温、高压、高盐、高密度条件下润滑性能良好的润滑剂具有重要的意义。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种钻井液用纳米梳型聚合物极压润滑剂的制备方法和应用,以克服现有钻井液用润滑剂存在的润滑持效性差、抗温抗盐性能不足、在高密度钻井液中润滑性显著降低的问题。
6.为解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
7.一种钻井液用纳米梳型聚合物极压润滑剂的制备方法,包括以下步骤:
8.s1,将烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体溶解于去离子水中制得混合溶液,调节混合溶液ph至7.0~8.0后加入乳化剂a并搅拌均匀;
9.s2,继续依次加入丙烯酸酯单体、疏水阳离子单体、苯乙烯和乳化剂b并进行预乳化;
10.s3,在氮气环境中升温后加入引发剂,反应完成后冷却制得纳米润滑胶刷;
11.s4,将纳米润滑胶刷、极压抗磨剂、固体牺牲剂及白油混合得到纳米梳型聚合物极
压润滑剂。
12.进一步的,所述混合溶液浓度为15%~25%,烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体的质量比为(3~5):(2~4)。
13.进一步的,所述乳化剂a、丙烯酸酯单体、疏水阳离子单体、苯乙烯、乳化剂b、引发剂与烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体总质量的质量比为(1~2):(3~5):(2~4):(4~6):(1~3):(0.1~0.2):10。
14.进一步的,所述烯丙基聚氧乙烯醚选用apeg 350、apeg400及apeg 500中的一种或多种。
15.进一步的,所述强吸附单体选用丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二乙基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。
16.进一步的,所述乳化剂a采用tween系列乳化剂,tween系列乳化剂选用tween 40、tween 60及tween 80中的一种或多种;乳化剂b采用span系列乳化剂,span系列乳化剂选用span 20、span 40及span 60中的一种或多种。
17.进一步的,所述丙烯酸酯单体选用丙烯酸十八酯、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、2-丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种。
18.进一步的,所述疏水阳离子单体选用十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、十四烷基二甲基烯丙基氯化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、羧甲基十八烷基甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种。
19.进一步的,所述纳米润滑胶刷、极压抗磨剂、固体牺牲剂及白油的体积比为(7~10):(1~3):(3~5):(80~100)。
20.一种水基钻井液,包含有通过上述方法制备的纳米梳型聚合物极压润滑剂。
21.与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
22.本发明提供一种钻井液用纳米梳型聚合物极压润滑剂的制备方法,采用乳液聚合的方式,通过将丙烯酸酯单体、疏水阳离子单体和苯乙烯等不溶于水的单体稳定分散在水中,并通过水溶性引发剂引发自由基聚合反应生成梳型结构聚合物,梳型结构聚合物具有良好的抗温抗盐性能,最后将梳型结构聚合物、极压抗磨剂、固体牺牲剂及白油混合得到纳米梳型聚合物极压润滑剂,疏水侧链在高盐度液相中伸展和白油一起形成润滑层来进行润滑,固体牺牲剂具有良好的抗温润滑性,穿插在梳型聚合物的梳型侧链之中,当接触面之间摩擦受力时固体粒子具有类似石墨的剪切滑移效果,起到“卸力”作用,一方面起到润滑效果,另一方面保护了梳型结构侧链,维持了其润滑效果,从而保证润滑剂具有良好的持效性,而极压抗磨剂可在金属钻具表面形成极压化学保护膜,具有一定的降滤失作用,保证了润滑剂具有良好的极压润滑性能。
附图说明
23.图1为本发明实施例中钻井液用纳米梳型聚合物极压润滑剂的制备方法流程图。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是
本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.本发明提供一种钻井液用纳米梳型聚合物极压润滑剂的制备方法,如图1所示,具体包括以下步骤:
27.s1,将烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体溶解于去离子水中制得混合溶液,调节混合溶液ph至7.0~8.0;
28.其中,烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体的质量比为(3~5):(2~4),混合溶液的浓度为15%~25%,烯丙基聚氧乙烯醚可以选用apeg 350、apeg400及apeg 500中的一种或多种,强吸附单体是丙烯酰胺及其衍生物类,包括丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二乙基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。
29.混合溶液ph采用5%~10%质量分数的氢氧化钠溶液进行调节。
30.s2,在混合溶液中加入tween系列乳化剂并搅拌均匀后,继续依次加入丙烯酸酯单体、疏水阳离子单体、苯乙烯和span系列乳化剂并进行预乳化;
31.具体的,tween系列乳化剂选用tween 40、tween 60及tween 80中的一种或多种,质量为烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体总质量的10%~20%;丙烯酸酯单体采用丙烯酸十八酯、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、2-丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种,质量为烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体总质量的30%~50%;疏水阳离子单体是十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、十四烷基二甲基烯丙基氯化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、羧甲基十八烷基甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种,质量为烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体总质量的20%~40%;苯乙烯的质量为烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体总质量的40%~60%;span系列乳化剂包括span 20、span 40及span 60中的一种或多种,质量为烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体总质量的10%~30%。
32.加入tween系列乳化剂后,使用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解,预乳化使用剪切乳化机完成。
33.s3,预乳化完成后转移到反应装置中,在氮气环境中升温后加入引发剂,冷却后得到纳米润滑胶刷;
34.具体的,在氮气环境中升温至75~85℃,加入引发剂后搅拌4-6小时,引发剂采用过硫酸铵,质量为烯丙基聚氧乙烯醚和强吸附单体总质量的1%~2%,冷却后即可得到纳米润滑胶刷。
35.s4,将纳米润滑胶刷、极压抗磨剂、固体牺牲剂及白油混合得到纳米梳型聚合物极压润滑剂
36.为增强润滑剂性能,可将反应制得的纳米润滑胶刷与极压抗磨剂、固体牺牲剂及白油按(7~10):(1~3):(3~5):(80~100)的比例混合均匀;
37.极压抗磨剂可采用二烷基二硫代磷酸锌,氨基硫代酯t323和有机钼(二烷基二硫代磷酸氧钼、二烷基二硫代磷酸硫化氧钼、二烷基二硫化氨基甲酸硫化氧钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼)中的一种或多种,固体牺牲剂采用2000目氮化硼、200目弹性石墨、800目滑石粉中的一种或多种,白油采用3#白油、5#白油、7#白油、10#白油中的一种或多种。
38.本发明还保护一种水基钻井液,包括通过上述方法制备得到的纳米梳型聚合物极压润滑剂。
39.实施例1
40.1、将8g apeg 350和6g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于56g去离子水中,利用5%质量浓度氢氧化钠溶液调节ph为7.0,再加入2.8g tween 40,使用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解;继续加入4.2g的聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯,2.8g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵,5.6g的苯乙烯和1.4g span20;使用剪切乳化机在2000r/min条件下预乳化30min后转移到反应装置;在氮气环境中升温至75℃时加入0.14g过硫酸铵,使用搅拌机,维持搅拌速度在400r/min的条件下,持续反应6小时后,冷却取出得到纳米润滑胶刷。
41.2、将7g纳米胶刷、1g二烷基二硫代磷酸锌、3g 200目弹性石墨和80g 3#白油混合于可加热的高速搅拌装置中,在60℃温度下,维持4000r/min的转速,搅拌30min使其充分溶解分散混合。结束后制得纳米梳型聚合物极压润滑剂。
42.实施例2
43.1、将10g apeg400和8g n,n-二甲基丙烯酰胺溶解于120g去离子水中,利用5%质量浓度氢氧化钠溶液调节ph为7.0,再加入1.8g tween 60,使用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解;继续加入9g的丙烯酸十八酯,3.6g十六烷基二甲基烯丙基氯化铵,10.8g的苯乙烯和5.4g span40;使用剪切乳化机在2000r/min条件下预乳化30min后转移到反应装置;在氮气环境中升温至80℃时加入0.18g过硫酸铵,使用搅拌机,维持搅拌速度在400r/min的条件下,持续反应6小时后,冷却取出得到纳米润滑胶刷。
44.2、将10g纳米胶刷、3g二烷基二硫代磷酸氧钼、1.5g 200目弹性石墨、1.5g2000目氮化硼和100g 5#白油混合于可加热的高速搅拌装置中,在60℃温度下,维持4000r/min的转速,搅拌30min使其充分溶解分散混合。结束后制得纳米梳型聚合物极压润滑剂。
45.实施例3
46.1、将6g apeg 500和4g n,n-二乙基丙烯酰胺溶解于40g去离子水中,利用10%质量浓度氢氧化钠溶液调节ph为7.0,再加入2g tween 80,使用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解;继续加入5g的聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯,4g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵,4g的苯乙烯和3g span20;使用剪切乳化机在2000r/min条件下预乳化30min后转移到反应装置;在氮气环境中升温至85℃时加入0.2g过硫酸铵,使用搅拌机,维持搅拌速度在400r/min的条件下,持续反应6小时后,冷却取出得到纳米润滑胶刷。
47.2、将10g纳米胶刷、2g二烷基二硫代磷酸氧钼、1g二烷基二硫代磷酸锌、3g 800目滑石粉和80g 10#白油混合于可加热的高速搅拌装置中,在60℃温度下,维持4000r/min的转速,搅拌30min使其充分溶解分散混合。结束后制得纳米梳型聚合物极压润滑剂。
48.对比例1
49.所采取的技术方案是:在实施例1的基础上去掉丙烯酸酯单体;
50.1、将8g apeg 350和6g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于56g去离子水中,利用5%质量浓度氢氧化钠溶液调节ph为7.0,再加入2.8g tween 40,使用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解;继续加入2.8g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵,5.6g的苯乙烯和1.4g span20;使用剪切乳化机在2000r/min条件下预乳化30min后转移到反应装置;在氮气环境中升温至75℃时加入0.14g过硫酸铵,使用搅拌机,维持搅拌速度在400r/min的条件下,持续反应6小时后,冷却取出得到纳米润滑胶刷。
51.2、将7g纳米胶刷、1g二烷基二硫代磷酸锌、3g 200目弹性石墨和80g 3#白油混合于可加热的高速搅拌装置中,在60℃温度下,维持4000r/min的转速,搅拌30min使其充分溶解分散混合。结束后制得纳米梳型聚合物极压润滑剂。
52.对比例2
53.所采取的技术方案是:在实施例2的基础上去掉疏水阳离子单体;
54.1、将10g apeg400和8g n,n-二甲基丙烯酰胺溶解于120g去离子水中,利用5%质量浓度氢氧化钠溶液调节ph为7.0,再加入1.8g tween 60,使用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解;继续加入9g的丙烯酸十八酯、10.8g的苯乙烯和5.4g span40;使用剪切乳化机在2000r/min条件下预乳化30min后转移到反应装置;在氮气环境中升温至80℃时加入0.18g过硫酸铵,使用搅拌机,维持搅拌速度在400r/min的条件下,持续反应6小时后,冷却取出得到纳米润滑胶刷。
55.2、将10g纳米胶刷、3g二烷基二硫代磷酸氧钼、1.5g 200目弹性石墨、1.5g2000目氮化硼和100g 5#白油混合于可加热的高速搅拌装置中,在60℃温度下,维持4000r/min的转速,搅拌30min使其充分溶解分散混合。结束后制得纳米梳型聚合物极压润滑剂。
56.对比例3
57.所采取的技术方案是:在实施例3的基础上去掉强吸附单体;
58.1、将6g apeg 500溶解于40g去离子水中,利用10%质量浓度氢氧化钠溶液调节ph为7.0,再加入2g tween 80,使用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解;继续加入5g的聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯,4g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵,4g的苯乙烯和3g span20;使用剪切乳化机在2000r/min条件下预乳化30min后转移到反应装置;在氮气环境中升温至85℃时加入0.2g过硫酸铵,使用搅拌机,维持搅拌速度在400r/min的条件下,持续反应6小时后,冷却取出得到纳米润滑胶刷。
59.2、将10g纳米胶刷、2g二烷基二硫代磷酸氧钼、1g二烷基二硫代磷酸锌、3g 800目滑石粉和80g 10#白油混合于可加热的高速搅拌装置中,在60℃温度下,维持4000r/min的转速,搅拌30min使其充分溶解分散混合。结束后制得纳米梳型聚合物极压润滑剂。
60.对比例4
61.所采取的技术方案是:在实施例3的基础上去掉固体牺牲剂;
62.1、将6g apeg 500和4g n,n-二乙基丙烯酰胺溶解于40g去离子水中,利用10%质量浓度氢氧化钠溶液调节ph为7.0,再加入2g tween 80,使用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解;继续加入5g的聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯,4g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵,4g的苯乙烯和3g span20;使用剪切乳化机在2000r/min条件下预乳化30min后转移到反应装置;在氮气环境中升温至85℃时加入0.2g过硫酸铵,使用搅拌机,维持搅拌速度在400r/min的条件下,
持续反应6小时后,冷却取出得到纳米润滑胶刷。
63.2、将10g纳米胶刷、2g二烷基二硫代磷酸氧钼、1g二烷基二硫代磷酸锌和80g 10#白油混合于可加热的高速搅拌装置中,在60℃温度下,维持4000r/min的转速,搅拌30min使其充分溶解分散混合。结束后制得纳米梳型聚合物极压润滑剂。
64.性能评价方法
65.1、润滑剂抗温持效性评价
66.本发明润滑剂的常规加量为1%~3%质量分数,向400ml基浆中加入2%质量分数的润滑剂,在高速搅拌机上以4000rpm高速搅拌20min。将配制好的样品转入高温老化罐内,在200℃条件下老化24h、48h、72h之后,测定钻井液的表观粘度、api滤失量、发泡体积和润滑性。
67.实验结果如表1所示;
68.表1
[0069][0070][0071]
由表1可以看出随着老化时间的增加,实施例样品的表观粘度受基浆高温胶凝的影响而略有升高,滤失量也略有增加。发泡体积很小,且高温老化72h后,润滑系数降低率仍保持在90%以上,说明实施例样品具有良好的润滑持效性。对比例1去掉了长链丙烯酸酯类、对比例2去掉了长链疏水阳离子单体都破坏了润滑剂的梳型分子结构,不仅使得对比例1和对比例2的滤失量显著增加,而且使得其润滑性显著降低。对比例3去掉了强吸附单体,梳型润滑剂起作用的基础是能够通过吸附基团吸附在黏土颗粒表面,靠疏水侧链在液相中伸展形成润滑层来进行润滑,所以对比例3的润滑性较差,且高温老化后起泡程度较为严
重,滤失量较高。对比例4去掉了固体牺牲剂,可以看到钻井液长时间老化后,润滑性快速降低。这是因为聚合物润滑胶刷与固体牺牲剂相比抗温性弱,这是聚合物的本质特性无法改变。在含有固体牺牲剂的时候,固体粒子穿插在梳型聚合物的梳型侧链中起到一定的保护作用,当受到压力挤压时固体粒子具有类似石墨的剪切滑移效果,起到“卸力”作用,使得梳型聚合物更好地发挥润滑作用。
[0072]
2、润滑剂在高密度饱和盐体系中的润滑性评价
[0073]
高密度饱和盐水钻井液的配制:在8000rpm的高速搅拌下,向400ml基浆中加入8g凹凸棒土,12g抗高温抗盐降滤失剂,20g超细碳酸钙,12g(3%)本发明制备的实施例和对比例的润滑剂样品,140g(35%)的氯化钠,并用重晶石调整体系密度为2.0g/cm3。加入每一种材料后,均进行20min的高速搅拌,凹凸棒土、抗高温抗盐降滤失剂、超细碳酸钙、重晶石由山东德顺源新材料科技有限公司提供。
[0074]
将配制好的钻井液样品转入高温老化罐内,在200℃条件下老化16h后,待冷却后以8000rpm高速搅拌20min,测定钻井液体系的润滑性。实验结果见表2。
[0075]
(1)钻井液流变滤失性能评价
[0076]
基浆的配制:向400ml蒸馏水中边搅拌边缓慢加入20g膨润土,0.8g的碳酸钠,在高速搅拌器上以10000rpm的转速搅拌20min后,在常温下密闭养护24h即可。
[0077]
按照《gb/t 16783.1-2014石油天然气工业钻井液现场测试第1部分水基钻井液》标准来评价配制的钻井液的表观粘度以及钻井液的api滤失量。采用六速旋转粘度计测量φ600的数值(600rpm的粘度读数),钻井液的表观粘度按照下式计算:
[0078]
表观粘度(av)=0.5
×
φ600
ꢀꢀꢀ
(1)
[0079]
(2)钻井液发泡性能测试
[0080]
量取体积为400ml的基浆,向钻井液基浆中加入制备的润滑剂,在高速搅拌机上以6000rpm高速搅拌20min,然后分别将高速搅拌后的钻井液倒入量筒中并读数,记录高搅前后钻井液的体积变化。
[0081]
发泡体积=测试钻井液体积-400
ꢀꢀꢀ
(2)
[0082]
(3)钻井液润滑性测定
[0083]
根据q/sy 17088-2016《钻井液用液体润滑剂技术规范》,采用ep-b型极压润滑仪测试极压润滑系数。操作步骤如下:首先,用蒸馏水对润滑仪进行校验,测试蒸馏水的扭矩读数,确保蒸馏水的扭矩读数在32-38之间。将蒸馏水换成需测试的钻井液,读出测试的钻井液的扭矩读数。每次测试扭矩前先用蒸馏水对机器进行校验。按照下式计算润滑系数降低率η。
[0084]
润滑系数降低率
[0085]
式中:η—润滑系数降低率,%;
[0086]
—基浆的极压润滑系数;
[0087]
—钻井液的极压润滑系数。
[0088]
根据q/sy 17088-2016《钻井液用液体润滑剂技术规范》,采用jk型解卡液分析仪测定黏附系数,测试条件为压差3.5mpa,滤失时间30min,黏附盘黏附于泥饼后分别读取并计算5min,10min,15min,30min,45min的黏附系数。按照下式计算黏附系数降低率k。
[0089]
黏附系数降低率
[0090]
式中:k—黏附系数降低率,%;
[0091]
μ0—基浆45min的黏附系数;
[0092]
μ1—钻井液样品45min的黏附系数。
[0093]
在搞密度饱和盐条件下润滑性评价结果如表2所示;
[0094]
表2
[0095]
样品润滑系数降低率(%)黏附系数降低率(%)实施例182.5365.3实施例283.2664.8实施例382.4765.2对比例172.6952.9对比例273.6555.3对比例375.7156.4对比例476.3358.7
[0096]
从表2中可以看出实施例样品在高密度饱和盐钻井液体系中仍具有良好的润滑性,实施例的润滑系数降低率在80%以上,黏附系数降低率在60%以上。对比例1去掉了长链丙烯酸酯类、对比例2去掉了长链疏水阳离子单体都破坏了润滑剂的梳型分子结构,使得其润滑性显著降低。对比例3去掉了强吸附单体,不仅使得钻井液的润滑系数降低,还对滤失量有所影响,导致滤失量略有增加,滤饼增厚,从而使得润滑性降低;对比例4去掉了固体牺牲剂,但梳型聚合物分子仍能发挥作用,所以仍具有一定的润滑作用。
[0097]
以上结果说明实施例样品润滑剂具有良好的抗温抗盐性能,且适用于高密度钻井液中。
[0098]
本发明提及的纳米梳型聚合物极压润滑剂具有良好的极压润滑性能,润滑持效性好,在高温、高压、高盐、高密度条件下润滑性能依旧良好。其具有良好的润滑性能的基础是其特殊的纳米梳型结构,以及各组分的协同配合;纳米梳型聚合物润滑剂在强吸附基团和阳离子静电作用下,牢牢吸附在黏土颗粒表面,这是润滑剂起作用的基础。长链丙烯酸酯类和长链疏水阳离子单体构成梳型结构,梳型结构聚合物具有良好的抗温抗盐性能,疏水侧链在高盐度液相中伸展和白油一起形成润滑层来进行润滑。固体牺牲剂具有良好的抗温润滑性,穿插在梳型聚合物的梳型侧链之中,当接触面之间摩擦受力时固体粒子具有类似石墨的剪切滑移效果,起到“卸力”作用,一方面起到润滑效果,另一方面保护了梳型结构侧链,维持了其润滑效果,从而保证润滑剂具有良好的持效性。而极压抗磨剂可在金属钻具表面形成极压化学保护膜,保证了润滑剂具有良好的极压润滑性能。
[0099]
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
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