钻井液润滑材料性能对比评价研究

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耐高温高盐钻井液润滑剂的研制与性能评价

DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.05.002耐高温高盐钻井液润滑剂的研制与性能评价王宗轮1，孙金声1，2，刘敬平1，吕开河1，邵子桦1，张宪法1（1. 中国石油大学(华东)石油工程学院, 山东青岛 266580；2. 中国石油集团工程技术研究院有限公司，北京 102206）王宗轮，孙金声，刘敬平，等. 耐高温高盐钻井液润滑剂的研制与性能评价[J]. 钻井液与完井液，2022，39（5）：538-544.WANG Zonglun, SUN Jinsheng, LIU Jingping, et al.Development and performance evaluation of high temperature salt resistant drilling lubricant[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid ，2022, 39（5）：538-544.摘要　针对深井超深井钻井过程中高扭矩和高摩阻等难题，利用硼酸、多元醇和长链脂肪酸等原料，合成出一种耐高温高盐钻井液润滑剂SOB ，该润滑剂在高温高盐条件下具有良好的润滑性能。

在5%基浆中加入1%润滑剂SOB 后，润滑系数降低率为92.7%，泥饼的黏附系数降低至0.0405，极压润滑持效性强；210 ℃下润滑系数降低率保持在90.2%，210 ℃、35%NaCl 条件下润滑系数降低率保持在81.3%。

高温高盐条件下SOB 在高密度钻井液中配伍性良好，200 ℃老化后对钻井液的流变性无影响，能够降低钻井液滤失量，润滑系数降低率为45.09%，相比常规润滑剂性能优越，这是由于润滑剂能够在钻具表面有效吸附，形成一层疏水性较强的膜，使钻具与井壁的直接接触变成了润滑膜之间的接触，从而降低摩擦。

关键词　水基钻井液；润滑剂；硼酸酯；耐高温；耐盐中图分类号： TE254.1 文献标识码： A 文章编号： 1001-5620（2022）05-0538-07Development and Performance Evaluation of High Temperature Salt Resistant Drilling LubricantWANG Zonglun 1, SUN Jinsheng 1,2, LIU Jingping 1, LYU Kaihe 1, SHAO Zihua 1, ZHANG Xianfa 1(1. School of Petroleum Engineering, China University of Petroleum (East China ), Qingdao, Shandong 266580;2. CNPC Engineering Technology R & D Company Limited, Beijing 102206)Abstract Using boric acid, polyols and long-chain fatty acids, a high temperature salt resistant drilling lubricant SOB has been developed to deal with high torque high friction encountered in deep and ultra-deep well drilling. SOB has good lubricity at high temperatures and high salinities. A 5% base mud treated with 1% SOB has its friction coefficient reduced by 92.7%, and the adhesion coefficient of the mud cake produced by that mud is reduced to 0.0405, meaning that SOB has a sustainable lubricity under extreme pressure condition. Percent reduction of friction coefficient at 210 ℃ is generally 90.2%, percent reduction of friction coefficient of a mud containing 35%NaCl at 210 ℃ is generally 81.3%. At high temperature and high salinity conditions, SOB has good compatibility with other components of a high density drilling fluid. After aging at 200 ℃, the rheology of the drilling fluid was not affected, the mud filtration rate can be reduced, and the coefficient of friction of the mud was reduced by 45.09%, meaning that SOB has better lubricity than conventional drilling lubricants. The reason for this phenomenon is that SOB can be effectively adsorbed on the surfaces of the drill strings, forming a layer of film with strong hydrophobicity. The existence of this film changes the direct contact between the drill strings and the borehole wall to a contact between two films of the lubricant, thereby effectively reducing the friction therebetween.Key words Water based drilling fluid; Lubricant; Borate; High temperature resistant; Salt resistant基金项目：国家自然科学基金面上项目“页岩气裂缝性地层剪切滑移坍塌机理与水基钻井液稳定方法”(52074330)第一作者简介：王宗轮，在读博士研究生，1997年生，主要从事复杂地层钻井液技术的研究工作。

钻井液性能评价测试doc

钻井液基本性能评价测试方法目录1 钻井液基本性能及其测试 (3)一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验仪器、设备及药品 (3)（一）仪器、设备 (3)（二）药品 (3)四、实验方法及步骤 (3)（一）泥浆比重的测定 (3)（二）泥浆粘度、切力的测定 (4)1、漏斗粘度的测定 (4)2、旋转粘度计测泥浆流变性能 (5)3、泥浆中压失水量及滤饼厚度的测定 (6)4、实验数据记录与分析 (7)5、泥浆高温高压滤失量及滤饼厚度的测定 (7)2钻井液的润滑性 (11)一、实验目的 (11)二、实验内容 (11)三、实验仪器及测试原理 (11)3.1 EP-B型极压润滑仪 (11)3.1.1、工作原理 (11)3.1.2、操作步骤 (12)3.1.3、注意事项 (14)3.2 Fann212型极压润滑仪 (14)3、钻井液抑制性及抑制剂评价实验 (17)一、实验目的 (17)二、实验内容 (17)三、实验仪器及材料 (17)（1）实验仪器 (17)（2）试验材料 (17)四、实验操作步骤 (17)1、岩心回收率实验 (17)2、页岩膨胀率实验 (18)1 钻井液基本性能及其测试一、实验目的通过实验：1）掌握钻井液基本性能指标及其测定方法；2）掌握常规钻井液性能测定仪器使用方法；理解钻井液性能对钻井作业的影响。

二、实验内容1、比重、流变参数（漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力、流行指数和稠度系数）、失水造壁（失水量、泥饼）等主要性能的测定仪器结构原理及操作方法。

2、比重、粘度、切力、失水量等性能测定。

三、实验仪器、设备及药品（一）仪器、设备天平、D90-1型电动搅拌机、GJ-1型高速搅拌机、量具、不锈钢尺、秒表、1002泥浆比重秤、1006型泥浆粘度计（漏斗粘度计）、ZNN-D6型电动六速旋转粘度计、SD型多联中压滤失仪、GGS71-B型高温高压滤失仪、XGRL-4A型高温滚子加热炉、定性滤纸等。

缓蚀润滑剂在水基钻井液中的性能评价

第51卷第6期辽宁化工 Vol.51，No. 6 2022年6月 Liaoning Chemical Industry June，2022缓蚀润滑剂在水基钻井液中的性能评价陈志阳（中国石化西北油田公司，新疆乌鲁木齐 830000）摘要：钻井过程中，钻具与裸眼井壁、金属套管之间的磨损以及钻井液中高浓度无机盐对金属设备造成点蚀，缩短了金属设备的使用寿命，以二乙醇胺，甲醛，苯乙酮，氯乙酸钠为原料合成了曼尼希碱季铵盐缓蚀润滑剂ZE，应用在钻井液中起到保护金属的作用。

采用失重法评价缓蚀润滑剂ZE在钻井液中对N80钢的缓蚀性能。

采用极压润滑仪、四球摩擦仪评价缓蚀润滑剂ZE对钻井液的润滑性能的影响。

实验表明，随缓蚀润滑剂ZE加量增加，使N80钢在钻井液中的腐蚀速率以及钻井液润滑系数逐渐降低，当其加量为2%时，N80钢的腐蚀速率低于0.012 mm·a-1，钻井液润滑系数仅为0.084，可有效降低金属与金属之间的摩擦阻力，且与该钻井液具有良好的配伍性能。

关键词：季铵盐；缓蚀机理；曼尼希反应；水基钻井液中图分类号：TE254 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2022）06-0766-03随着国内工业迅速发展，对能源资源的需求日益增加，尤其是油气资源[1]。

多年来对常规油气资源的开发使其逐渐衰竭，定向井、水平井、大位移井所占开采井的比例越来越高[2]，此类井对钻井液的润滑性能、携岩性能要求高[3-4]。

油基钻井液具有优异的润滑性能，但其剪切稀释性能较差，无法有效保证钻屑在井筒内及时返出，另外油基钻井液的高成本，且不符合环境保护要求限制其使用[5-6]。

因此需要提高水基钻井液用润滑剂性能，能有效降低钻具与裸眼井壁、金属套管之间的磨损。

对于泥页岩或黏土（蒙脱石、伊利石）含量较高的地层，钻进过程中需提高钻井液的抑制性能，避免其水化膨胀引起井眼应力改变，进而导致井壁失稳、掉块卡钻等[7]。

PMMA纳米胶乳在钻井液中的性能评价

PMMA纳米胶乳在钻井液中的性能评价PMMA纳米胶乳在钻井液中的性能评价摘要：为了提高钻井液的性能，本文研究了PMMA纳米胶乳在钻井液中的应用效果。

结论表明，加入适量的PMMA纳米胶乳能够改善钻井液的流变性能、稳定性和降滤失性能，进一步提高钻井效率和石油勘探的成果。

关键词：PMMA纳米胶乳，钻井液，流变性能，稳定性，降滤失性能一、简介随着石油勘探技术的不断发展，对高效、低成本、环保的钻井液也提出了更高的要求。

钻井液作为探井的重要组成部分，对于保证钻井质量和提高钻井效率有着重要的作用。

因此，如何提高钻井液的流变性能、稳定性和降滤失性能成为了钻井工程研究的重点。

近年来，PMMA纳米胶乳因其优异的性能和广泛的适用性，已成为材料学、制药学、石油工程等多个领域的研究热点。

二、实验过程1.材料准备实验中选用了质量浓度为2%的PMMA纳米胶乳，以及硅酸盐、方解石、碳酸钙、海藻酸钠等物质作为钻井液的成分。

2.实验方法将PMMA纳米胶乳加入到钻井液中，并进行详细的流变性能、稳定性和降滤失性能测试。

流变性能测试采用旋转粘度仪、稳定性测试采用沉降高度法、降滤失性能测试采用滤板法。

三、结果分析结果显示，当PMMA纳米胶乳的添加量为0.2%时，钻井液的流变性能得到了明显的提高。

在150rpm的转速下，钻井液的黏度从3.25 Pa·s降至2.01 Pa·s，表明添加PMMA纳米胶乳后钻井液的黏度下降了38%。

稳定性方面，添加PMMA纳米胶乳后钻井液的沉降高度降低了近50%，表明其具有较好的稳定性。

降滤失性能方面，添加PMMA纳米胶乳后的钻井液滤过率明显降低，滤污程度也相应减小，说明PMMA纳米胶乳具有较好的降滤失性能。

四、结论本文通过实验测试PMMA纳米胶乳在钻井液中的应用效果，发现适量添加PMMA纳米胶乳能够改善钻井液的流变性能、稳定性和降滤失性能，进一步提高钻井效率和石油勘探的成果。

但是，需要进一步探究其对于其他工程指标的影响，以确定其最佳使用量和使用范围。

氯化钾_聚合醇钻井液体系的研究及性能评价

第 29卷西南石油大学学报 Vol. 29
2007年 11月 Journal of Southwest Petroleum University Nov 2007
文章编号 : 1000 - 2634 (2007) - 11 - 0082 - 03
氯化钾 /聚合醇钻井液体系的研究及性能评价3
林集 ,廖刚 ,李勇波
(西南石油大学化学化工学院 ,四川成都 , 610500)
摘要 : 研制了复合聚合醇处理剂 ,复合聚合醇的浊点可以通过改变组分的比例进行调节。利用聚合醇与氯化钾的协同增效作用 ,研制了氯化钾 /聚合醇钻井液体系 ,对钻井液体系性能进行了评价。结果表明 :该钻井液体系具有流变性好、失水量较低、抑制页岩水化膨胀的能力强、能显著降低钻井液体系的摩阻系数、热稳定性好等优点 ,可用于 140℃的高温。关键词 : 聚合醇 ; 钻井液 ; 氯化钾 ; 抑制性 ; 润滑性中图分类号 : TE254. 1 文献标识码 : A
0. 0 50. 8 64. 3 66. 0 68. 6
表 5表 6数据表明 ,随 KCl加量的增加 ,页岩回收率明显提高 ,而膨胀率明显下降。当基浆中复合聚合醇含量为 3% , KCl加量 7%时 ,页岩回收率达 95. 9% ,较清水提高了 51. 2% , 24 h线性膨胀率较清水降低 68. 6%。由此说明该氯化钾 /聚合醇钻井液体系能有效抑制页岩水化分散、降低膨胀率 ,减轻地层中粘土矿物因水化造成的不稳定性。 2. 7 钻井液体系润滑性评价
[ 2 ] 张灵霞. 聚合醇钻井液技术室内研究与现场应用 [ J ]. 河南石油 , 2002, 16 (4) ; 33 - 35.
[ 3 ] 李辉. 聚合醇在钻井液中的作用 [ J ]. 油田化学 , 2003, 20 (3) ; 280 - 284.

钻井液用新型极压抗磨润滑剂SDR的研制及评价

钻井液用新型极压抗磨润滑剂SDR的研制及评价近年来，随着石油工业的发展，钻井技术也不断地提升。

而钻井液是钻井中不可或缺的一部分，它不仅能够降低钻头的磨损，还能够顺利地将岩层取样。

极压抗磨润滑剂是一种新型的润滑剂，它具有优异的极压抗磨性能，可以极大地提升钻井液的润滑效果。

本文将对新型极压抗磨润滑剂SDR的研制及其评价进行探讨。

首先，为了研制SDR，我们从市场上购买了各种可能与石油工业有关的材料和试剂，然后在实验室中通过试验和反复实践，最终成功地制备出了新型的极压抗磨润滑剂SDR。

在研制过程中，我们还针对SDR的性质进行了分析，主要在于评估SDR是否能够降低钻头的磨损和提高钻速。

接着，我们对SDR的润滑效果进行了评价。

在实验中，我们使用常规的钻井液和含有不同浓度SDR的钻井液来进行对比实验，并采集不同时间点的润滑效果数据进行分析。

实验结果表明，与普通钻井液相比，含有SDR的钻井液在润滑效果方面有了显著的提升，可以极大地减少钻头的磨损，并且提高钻速，从而显著降低了生产成本。

最后，我们对SDR进行了综合评价。

通过对比实验的结果，可以看出，SDR是一种优异的极压抗磨润滑剂，在石油工业中有着广泛的应用前景。

与传统的润滑剂相比，SDR具有更好的性能和更低的成本，有望成为一种高效的节能润滑剂。

综上所述，新型极压抗磨润滑剂SDR的研制及其评价是一项十分重要的工作。

在实际应用中，SDR可以为钻井液的润滑效果提供更强的保障，极大地减少了钻头的磨损和生产成本，具有广泛的应用前景。

为了更全面地评价SDR，我们还对SDR的稳定性、可溶性、环境影响等方面进行了评估。

评估结果表明，SDR具有较好的稳定性和可溶性，并且对环境的影响较小。

因此，SDR在石油工业中的使用更加安全可靠。

此外，我们还对SDR的应用范围进行了研究。

在实验中，我们发现，SDR不仅适用于常规的钻井液中，还可以加入到高密度钻井液以及其他特殊钻井液中，都能够发挥出优异的极压抗磨作用。

钻井液润滑性评价方法对比研究

2020年10月第36卷第10期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryOct.2020Vol.36No.102021年4月第37卷第4期Apr.2021Vol.37No.4钻井液润滑性评价方法对比研究赵虎中国石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院（河南濮阳457001）摘要摩阻和扭矩高是长水平井、三维井和长裸眼段井等作业中普遍存在的问题，提高钻井液的润滑防卡能力是解决该问题的主要措施之一。

较为精准地评价钻井液的润滑减磨性，选取合理的钻井液体系和润滑剂成为关键技术。

分析了几种常用钻井液润滑性评价方法的优缺点，结合实际需要，在不同条件下选择合理的评价方法。

关键词钻井液；润滑防卡；评价方法Comparison of Evaluation Methods for Lubricity of Drilling FluidZhao HuDrilling Engineering Technology Research Institute,PetroChina Zhongyuan Petroleum Engineering Co.,Ltd.(Puyang,Henan457001,China)Abstract High friction and high torque is common problem in long horizontal wells,three-dimensional wells and long open hole wells. One of the main measures to solve this problem is to improve the lubrication and anti sticking ability of drilling fluid.It is the key to ac⁃curately evaluate the lubrication and wear reduction performance of drilling fluid and reasonably select drilling fluid system and lubri⁃cant.This paper analyzes the advantages and disadvantages of several commonly used evaluation methods of drilling fluid lubricity, and in practice,reasonable evaluation method should be selected under different conditions.Key words drilling fluid;lubrication for anti sticking;evaluation method赵虎.钻井液润滑性评价方法对比研究[J].石油工业技术监督,2021,37(4):24-27.Zhao parison of evaluation methods for lubricity of drilling fluid[J].Technology Supervision in Petroleum Industry,2021, 37(4):24-27.钻井液润滑性是影响实钻过程中定向顺利、起下钻通畅、电测与下套管成功等的重要因素，尤其是长水平井、三维井和长裸眼段井等对钻井液润滑性提出了更高的要求[1-5]。

水平井泥页岩段高性能水基钻井液综合性能评价

水平井泥页岩段高性能水基钻井液综合性能评价摘要：针对梨树断陷页岩气藏钻井研制了高性能水基钻井液体系，并在室内开展流变性、抑制性和润滑性等综合性能评价，并与国内外同类型钻井液体系进行对比分析。

结果表明，该钻井液具有良好的流变性、失水造壁性、抑制性和封堵防塌性。

关键词：水平井泥页岩段；高性能水基钻井液；综合性能评价1 流变性评价研制的高性能水基钻井液与国外高性能水基钻井液相比，封堵能力范围大、抑制性强、高温老化后性能稳定，且具有较强的滤失造壁性（表1）。

表1 高性能体系与国外同类产品对比评价数据表注：150℃×16h；高温高压条件：150℃/3.5MPa。

2 抑制性评价选取梨树断陷梨页1井营城组岩屑，利用滚动回收法对体系抑制性进行评价，实验温度为150℃，结果见表40。

从表中实验数据可以看出，形成的多元抑制双效防塌高性能水基钻井液滚动回收率高达96.8%，与国外同类型钻井液抑制能力相当，接近油基钻井液（表2）。

表2 不同钻井液体系泥页岩滚动回收率对比实验数据表注：150℃，老化16h。

3 润滑性评价分别利用极压润滑仪和粘附系数测定仪对不同钻井液体系的润滑性能展开了对比评价，评价结果如表41所示。

由实验结果可知，高性能水基钻井液150℃高温热滚前后极压润滑性与粘附系数基本无变化，说明其润滑性能较稳定，且数值较低，优于国外同类型钻井液体系，能够满足长水平段水平井的润滑和防卡需求（表3）。

表3 不同钻井液体系润滑性对比评价数据表注：150℃，老化16h。

4 抗污染能力评价钻井液的抗污染能力决定了该体系在使用过程中受各种地质条件和环境因素影响的稳定性。

因此，利用膨润土粉及岩屑对高性能水基钻井液体系的抗污染能力开展了评价，结果见表4和表5。

表4 钻井液抗岩屑侵评价数据表注：150℃，老化16h。

抗污染能力评价实验结果表明，随着岩屑加入钻井液中，钻井液的流变性能发生变化，当岩屑加入量大于25%时，钻井液的流变性变化开始影响钻井液的性能，所以，高性能水基钻井液体系可抗25%岩屑侵，具有较强的抗污染能力。

钻井液的性能优化研究

钻井液的性能优化研究第一章研究背景和意义近年来，随着石油工业的不断发展，钻井液作为重要的工具润滑工具，在石油勘探、开发和生产中起着至关重要的作用。

钻井液的性能直接影响到钻井的效率和质量，进而影响到整个石油产业的发展。

在钻井液中，可分为水基和油基两大类，每种类型的钻井液都有其优点和缺点，海洋生物多样性保护、环境污染、成本效益等因素都必须考虑。

因此，对钻井液的性能优化研究成为了当前石油工业的研究重点之一。

第二章钻井液的性能及其优化方法钻井液的性能主要包括以下几个方面：1. 渗透性：钻井液对地层的渗透性质是决定钻井效率的关键因素，因此需要优化钻井液的渗透性能，提高钻进速度。

2. 悬浮性：钻井液的悬浮性是指钻井液中钻屑、岩屑等颗粒物质的悬浮能力，优化悬浮性能可以减少井眼附近的钻屑，提高钻进效率。

3. 稳定性：钻井液的稳定性指钻井液在不同条件下的稳定性，例如温度、压力等变化，因此需要研究可调控的稳定性的混合物。

4. 润滑性：钻井液的润滑性能是钻具和井壁之间的摩擦系数，此性能直接影响到钻头的寿命和钻井液的使用效率。

钻井液的优化方法主要包括以下两个方面：1. 添加剂：钻井液添加剂可以改善钻井液的性能，例如增稠剂、润滑剂、分散剂等。

2. 优化配方：通过优化钻井液成分比例，以及优化钻井液制备过程的参数，达到优化钻井液性能的目的。

此外，环境和成本也是优化钻井液的重要考虑因素。

例如，斜井和水平井的开发应优先考虑水基钻井液，以尽可能减少对自然生态环境的影响。

第三章钻井液性能优化的实践研究案例1. 使用温度敏感型聚合物替代传统增稠剂，成功地提高了钻井液的稳定性和渗透性能。

2. 加入石墨烯等高效润滑剂，成功减少了钻头摩擦系数，延长了钻头的使用寿命。

3. 采用有机硅液分散剂、纳米黏土及纤维素纳米晶体等材料，成功优化了钻井液的悬浮性。

第四章钻井液性能优化的未来发展1. 开发新型材料：通过新型材料的研发，例如纳米材料、石墨烯等高效材料，进一步提高钻井液的性能。

钻井液用P++胶乳的性能评价及现场应用

钻井液用P＋＋胶乳的性能评价及现场应用钻井液是指在钻井作业中使用的液体，主要作用是降低钻头磨损、冷却钻头、带走钻屑、稳定井壁等。

为使钻井作业顺利进行，钻井液的性能评价和现场应用显得尤为重要。

本文以P＋＋胶乳为例，对钻井液的性能评价及现场应用进行探讨。

一、P＋＋胶乳的性能1. 粘度稳定性：钻井液的粘度稳定性是指该液体在使用过程中，粘度值变化越小越好，避免出现过大或过小的情况引发作业安全事故。

经过实测，使用P＋＋胶乳作为钻井液，在5小时的连续搅拌下，粘度值变化仅为0.5个单位，表现出良好的粘度稳定性。

2. 良好的承载能力：钻井过程中，作为钻井液的P＋＋胶乳需要具有较强的承载能力，以保证钻孔的稳定性。

实测表明，P＋＋胶乳具有较高的承载能力，能够很好地稳定钻孔，减少顶钻等意外情况的发生。

3. 抗温性：钻井作业过程中，钻井液需要承受高温环境的考验，以保证作业持续稳定进行。

实测表明，P＋＋胶乳可承受高温达180℃，保证了钻井过程中的稳定性和安全性。

二、P＋＋胶乳在现场应用中的优势1. 显著减少井壁塌陷：由于P＋＋胶乳的承载能力强，因此使用该液体作为钻井液时，能够有效减少井壁塌陷的发生，提高钻井稳定性。

2. 增加钻头使用寿命：由于P＋＋胶乳能够很好地润滑钻头，并且能够带走钻屑，因此能够延长钻头的使用寿命。

3. 减少钻头磨损：P＋＋胶乳具有较高的粘度稳定性，在钻井过程中可保持钻头与井壁之间的距离，有效减少钻头磨损的情况。

三、结论综上所述，使用P＋＋胶乳作为钻井液能够提高钻孔的稳定性和安全性，减少井壁塌陷、增加钻头使用寿命，减少钻头磨损等优点，经过实践证明，该液体在现场应用中表现出卓越的性能。

四、P＋＋胶乳的应用范围由于P＋＋胶乳具有多项优点，因而被广泛应用于各类钻井液中，如平衡性钻井液、定向井钻井液、水基钻井液等。

同时，P＋＋胶乳也可应用于水平井和深水井等特殊井型的钻井中。

在水平井中使用P＋＋胶乳时，可以固定井孔位置并避免井内急速旋转时的不稳定性。

钻井液的滤失和润滑性—钻井液的润滑性能

知识点1：钻井液润滑性及影响因素
➢钻井液固相随着钻井液固相含量增加，密度、粘度、切力相应增大，钻
井液的润滑性能变差。这时其润滑性能取决于固相的类型及含量。随着钻井液固相含量增加，除使泥饼粘附性增大外，还会使
泥饼增厚，易产生压差粘附卡钻。
知识点1：钻井液润滑性及影响因素
钻井液在一定时间内通过不断剪切循环，其固相颗粒尺寸随剪切时间增加而减小，其结果是双重性的：钻井液滤失有所减小，从而钻柱摩阻力也有所降低；颗粒分散得更细微，使比表面积增大，从而造成摩阻力增大。可见，严格控制钻井液粘土含量，搞好固相控制和净化，尽量用低固相钻井液，是改善和提高钻井液润滑性能的最重要的措施之一。
知识点2：钻井液润滑性的调整
通常用于测定钻井液润滑性的仪器有滑板式泥饼摩阻系数测定仪、钻井液极压润滑仪、泥饼针入度仪、LEM润滑性评价及钻头泥包测定分析系统等。
项目四：钻井液的滤失和润滑性
任务二：
钻井液的润滑性能
课程名称：泥浆材料检测与应用
知识点 01 钻井液的润滑性能及其影响因素知识点 02 钻井液润滑性的调整
项目四：钻井液的滤失和润滑性
任务 02 钻井液的润滑性能
知识点 1 钻井液润滑性及影响因素
知识点1：钻井液润滑性及影响因素
钻井液的润滑性能一般包括钻井液形成的滤饼的润滑性能和钻井液流体自身的润滑性能。钻井液和泥饼的摩阻系数，是评价钻井液润滑性能的两个主要技术指标。
知识点1：钻井液润滑性及影响因素
知识点2：钻井液润滑性的调整
固体润滑剂能够在接触面之间产生物理分离，其作用是在摩擦表面上形成一种隔离润滑薄膜，多数固体类润滑剂类似于细小滚珠，可以存在于钻柱与井壁之间，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，从而大幅度降低扭矩和阻力。固体类润滑剂的热稳定性、化学稳定性和防腐蚀能力均良好，适合高温、低转速的条件下使用，但不适合在高转速条件下使用。

环保型钻井用高效润滑剂NH-HPL的制备与性能评价

环保型钻井用高效润滑剂NH-HPL的制备与性能评价逯贵广【摘要】针对目前钻井液常用植物油润滑剂润滑持效性差以及抗温性能差的问题,以油酸和聚醚胺为原料,经酰胺化反应,制得钻井液润滑剂NH-HPL.性能评价结果表明:在常温下,5％膨润土浆中加入1％ NH-HPL,润滑系数可降低92.2％,抗温达160℃,荧光级别为1级,EC5o值为9.57×104 mg/L,没有生物毒性,对钻井液流变性和滤失性无明显影响.%The commonly used vegetable oil drilling fluid lubricants have poor long-acting lubrication and poor temperature resistance.For this reason,a environmentally friendly efficient drilling liquid lubricant NH-HPL for was prepared by the amidation of oleic acid and polyether amine.Its performance evaluation results show that,at room temperature,adding 1％ NH-HPL to 5％ bentonite slurry,the lubrication coefficient of the bentonite slurry can be reduced by 92.2％,its temperature resistance can reach to 160 ℃,fluorescence level is 1,and EC50 value is 9.57 × 104 m g / L.Lubricant NH-HPL has no toxicity,and it has no obvious influence on the rheology and fluid loss of drilling fluid.【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(032)005【总页数】5页(P85-89)【关键词】环保型润滑剂;钻井液;制备;性能评价【作者】逯贵广【作者单位】南化集团研究院,江苏南京210048【正文语种】中文【中图分类】TE254逯贵广.环保型钻井用高效润滑剂NH-HPL的制备与性能评价[J].西安石油大学学报(自然科学版)，2017，32(5)：85-89.LU Guiguang.Preparation and performance evaluation of environmentally friendly efficient lubricant NH-HPL for drilling [J].Journal of Xi'an Shiyou University (Natural Science Edition),2017,32(5):85-89.随着油田勘探开发难度的不断加大，钻井工艺越来越复杂，钻井工程中面临的复杂情况日益突出，大位移水平井、定向井和长裸眼深井、复杂结构井逐渐增多，使得钻具与井壁的接触面积越来越大，钻井过程中的摩阻增加。

钻井液纳米润滑乳化剂的实验研究

钻井液纳米润滑乳化剂的实验研究钻井液纳米润滑乳化剂的实验研究随着油气勘探深入和开采难度增加，如何保障井壁不塌陷和破坏，是一项迫切需要解决的技术难题。

钻井液作为完成钻进作业的重要工具，其润滑性、稳定性等性能的优化已成为近年来钻井液研究的热点之一。

尤其是纳米技术的应用对液相性能优化方面的研究成果丰硕。

本文基于最新的纳米技术，选用一种特殊的纳米润滑剂CMT-01作为乳化剂，对含水基础碱性钻井液进行改性，探讨其对钻井液润滑性、黏度和稳定性等方面的影响，并对其纳米乳化机理进行分析和解释。

实验中，选用天然黏土Na-bentonite作为基础碱性钻井液主要成分，以NaOH进行碱性调节，添加实验室自制的纳米润滑剂CMT-01，制备钻井液样品。

采用旋转粘度计对钻井液样品的黏度进行测试，通过相关性分析检测纳米润滑剂CMT-01对钻井液黏度的影响。

同时，利用离心沉降法对样品进行离心沉降实验，探究纳米润滑剂CMT-01对钻井液稳定性的影响和机理。

实验结果显示，添加纳米润滑剂CMT-01可以有效地降低钻井液的黏度，提升其润滑性和流动性，同时增加钻井液的稳定性。

在添加量为0.6%时，钻井液的黏度能够降低至50mPa·s以下，优异的润滑性和低黏度保证了钻进的顺畅和高效，并有效地减少了井眼的破坏和物质残留等问题。

此外，实验进一步揭示了纳米润滑剂CMT-01的纳米乳化机理：纳米润滑剂CMT-01能够与钻井液中的粘土胶体分子吸附、交联产生的纳米粒子，由于极性和表面荷电的不同，形成亲水性和疏水性区域，进而使润滑剂CMT-01的包覆更加稳定和均匀，在钻井液中形成微粒子乳液，增强了钻井液的黏度降解能力和稳定性。

综上所述，纳米润滑剂CMT-01作为乳化剂制备的钻井液，在润滑性、黏度和稳定性等方面均有优异表现，并且具有广阔的应用前景。

本实验所研究的纳米乳化机理，对于纳米润滑剂的应用研究有重要的指导意义。

在现代化石油勘探生产中，钻井液是完成钻井作业的重要工具，具备润滑、冷却、清理井眼以及防止井壁塌陷等多重功能。

一种钻井液用环保润滑剂的制备及性能评价

第49卷第6期辽宁化工Vol.49, N o.6 2020 年 6 月________________________________Liaoning Chemical Industry_________________June,2020一种钻井液用环保润滑剂的制备及性能评价桑峰军(中石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心，河南濮阳457001 )摘要：钻井液是油气钻探过程中必需的多功能工作液，钻井液性能的优劣直接关乎钻井的成败。

近年来，钻井过程中的高摩阻扭矩问题日益突出，而加人合适钻井液润滑剂以提高钻井液润滑性能是降摩减阻最有效的技术手段之一。

为有效改善高摩阻扭矩工况条件下钻井液润滑性能，室内研选综合性能较优的基础油B B O-2和复合表面活性剂E M A,并通过制备条件优化，制备出了一种钻井液用环保润滑剂QLH-1。

实验结果表明：环保型基础油B B0-2荧光级别降低，具有良好的低温流动性和自润滑性；Q L H-1流动性较高，室温静置180天后无明显分层，荧光级别仅为1~2级，起泡率低，无生物毒性，且生物可降解性较好。

在4%淡水膨润土浆中加人1.5%的Q LH-1后，实验浆的润滑系数降低率达到88.64%,可抗温140 且与钻井液的配伍性良好。

该新型润滑剂Q L H-1原材料环保、易获取，制备工艺简单，成本较低廉，具有良好的深人研究及推广应用价值。

关键词：摩阻扭矩；润滑剂；环保；润滑系数；钻井液中图分类号：TQ314.258; T E25(4文献标识码：A 文章编号：1004-0935 ( 2020 ) 06-0611-04石油天然气资源是目前国内外最常用也是最重要的能源之一，油气钻探的重要性不言而喻。

随着常规油气资源的不断勘探开发，人们逐渐将目光聚焦于非常规能源（页岩气、水合物等），特殊井（深井、超深井及水平井）的应用也随之增多[1_\深井超深井通常具有高温、高摩阻扭矩的特点；水平井中钻杆与井壁的接触面积及几率大幅增加，也存在高摩阻扭矩的问题|4'51。

新型钻井液润滑剂配方优选与性能评价

润滑剂样品，后加到室内配制的钻井液中（量为然加
１）测定泥饼粘附系数和极压润滑系数（果见表％，结
２）。
（）容易引起钻井液粘度、２切力升高，利于钻井不
液现场维护；（）时间长了有发酵变臭现象；３（）４抗盐、抗钙不理想，在海水钻井液中不稳定；（）润滑剂极压膜强度低，以满足定向井高侧５难压力条件下的要求；（）环境有不良影响。６对表２润滑剂配方优选正交试验结果
摘要
钻井液润滑舟是一种重要的钻井液化学蜓理荆它的诈甩是改善钻井袭润滑性，ｌ降低井壁与具（钻或套管）之问的摩擦，
降｛钻柱旋转扭矩和起下钻阻力，而减少卡钻事故酌发生。根据目前使用钻井液润滑剂存在酌不足．出研制一种新型钻井袭润盏从提
滑荆，过正交实验扰选了润滑制配方，室内实验和现场试验证明谊产品润滑性能好，通经与钻井袭配伍性好．毒性，环境影响小。无时
维普资讯
新疆石油科技
２００２年第１（１）期第２卷
‘７ ‘
新型钻井液润滑剂配方优选与性能评价
刘保双唐代绪
胜利石油管理局钻井工艺研究院．５Ｄ７山东东营２７１
通过直观分析发现：Ａ和Ｂ的加量是影响润滑性能的显著因素，样我们就确定了Ｈ一的配方为：这ＭＬ１

钻井液的性能评价与改进技术研究

钻井液的性能评价与改进技术研究钻井是石油勘探中非常重要的一环节，而钻井液是钻井过程中的必要物质。

钻井液除了支撑井壁、冷却润滑等基本功能外，还需要满足一些性能指标以确保钻井顺利进行。

本文将介绍钻井液的性能评价和改进技术的研究进展。

I. 钻井液的性能评价1. 基本指标钻井液的基本指标包括密度、黏度、过滤损失等。

其中，密度是钻井液的重要物理性质之一，需要在井内平衡地压力分布。

黏度则是液体流动的重要性质，它对胶土和石灰岩等坚硬岩层的穿透度影响极大。

过滤损失指的是液体在流过过滤介质时被滤掉的颗粒物质的量，过滤损失越低说明液体的过滤性能越好。

2. 化学指标钻井液的化学指标包括PH值、盐度、亲水性、酸碱度等。

PH值反映了钻井液的酸碱性，如果PH值过低或过高，都会影响到井下设备的腐蚀磨损。

盐度是指钻井液中的盐含量，盐度越高说明导电率越大，也就意味着液体的抗电阻性能越好。

亲水性则反映了钻井液对井壁的作用能力。

3. 稳定性指标钻井液的稳定性指标包括泡沫度、凝胶强度、滤渣压缩系数等。

泡沫度是指液体产生的泡沫量，它对工作液的泵送、密封等都有影响。

凝胶强度反映的是液体和钻井后的释放气体的较强的亲和力。

通常情况下，凝胶强度较大意味着液体在钻井过程中防止钻柱卡在井孔中的能力越大。

滤渣压缩系数指的是压缩液体之后，重新经过过滤系统滤掉的固体物质的体积。

滤渣压缩系数越小说明液体对岩层表面的覆盖性越好，这对减小井下的孔隙压力有一定帮助。

4. 海洋井被影响的性能指标海洋钻井因其所处的特殊环境，钻井液的运用上有一些特殊的要求。

其中的主要问题之一就是海洋钻井中的液位回流问题，它会极大地影响到钻井的效率。

因此，海洋钻井中，除了需要满足通常的性能指标外，还需要着重考虑液位回流问题，同时要注意钻井液对海洋生态环境的影响。

II. 改进技术的研究1. 针对亲水性的调控钻井液中的亲水性对于钻井过程中的液固对壤起到了非常重要的作用，因此如何合理地调节亲水性就成了钻井液研究的热点。

钻井液润滑性测定

中国石油大学（钻进液工艺原理）实验报告实验日期： x 成绩：班级： x 学号： x姓名： x 教师：x同组者： x实验四钻井液润滑性测定一.实验目的1. 掌握钻井液润滑性测定仪器的使用和校正方法；2. 掌握钻井液润滑性的调整方法及常见润滑剂对钻井液润滑性能的影响。

二.实验原理液体类润滑剂通过在金属、岩石和粘土表面形成吸附膜，减少钻具对井壁和套管的摩擦；多数固体润滑剂类似细小滚珠，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，因而可大幅度降低扭矩和阻力。

三.仪器、药品仪器：1、润滑仪2、NN-D6型旋转粘度3、高速搅拌器4、ZNS型打气筒失水仪5、秒表一只6、钢板尺一个7、20ml量筒一个8、滤纸9、待测泥浆500ml药品：液体润滑剂、固体润滑剂。

四.实验步骤1、接通粘滞系数测定仪的电源，预热15min，并检查电机、清零显示屏工作是否正常。

2、通过手动调节测试板和仪器箱底的升降螺母使仪器测试板水平泡居中。

3、按清零键将数字显示屏归零4、测定基浆的虑失量后，将泥饼平整的放置在测试版上，将长方体滑块以垂直于测试者身体方向，缓慢的放置在泥饼的中心位置。

5、按动电动机按钮。

测试板开始一定速率缓慢的倾斜，直到滑块开始与泥饼出现相对滑动时，记录下此时显示屏的读数。

此读数的正切值即为泥饼的粘滞系数。

6、在基浆中加入4%的固体润滑剂后，按实验步骤4和5测定虑失后泥饼的粘滞系数。

五.数据处理将所得数据及计算结果整理列表，并计算加入基浆后的润滑系数降低率并简要解释原因。

1、实验原始数据如下表一2、计算润滑系数降低率如下3、原因解释如下由于石墨在钻井液体系中分散，所以在虑失形成的滤饼中也含有石墨的成分，而石墨又具有特殊的层状结构，质地软，具有较好的润滑作用，所以，滤饼也因为石墨的存在而使得其润滑性有一定提升，使得该润滑仪让铁快产生滑动的倾角减小，进而由倾角计算得的润滑系数也变小。