钻井液润滑剂主要原料

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)。