钻井液用微乳液润滑剂NE的研究与应用
2018-08-06董兵强邱正松邓智张华莲康远波
董兵强 , 邱正松 , 邓智 张华莲 , 康远波
(1.页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心 重庆地质矿产研究院,重庆400042;2.国土资源部页岩气资源勘查重点实验室 重庆地质矿产研究院,重庆400042 ;3.中国石油大学(华东),山东青岛266580)
目前定向井、大斜度井及大位移水平井技术不断进步,对钻井液的润滑性提出了更高的要求[1-4],使得钻井液润滑剂在数量及品种上取得了较快的发展[5-8]。钻井液液体类润滑剂应用广泛,主要包括矿物油类、植物油类、表面活性剂类及沥青类等[9-10],其主要基于吸附作用在岩石或钻具表面形成润滑油膜,进而起到润滑井壁与钻具的作用[11-12]。然而,当前钻井液液体类润滑剂均存在不同程度的抗温性能差、制备工艺复杂、起泡率高或荧光级别高等难题[13-16],且随着水平井水平段长的不断增加,现有液体类润滑剂大多无法较好地满足现场钻井液的实际应用需求。结合最新液体类润滑剂研究进展,基于纳米颗粒的小尺寸效应与表面效应,研发出一种微乳液润滑剂NE,并通过室内实验分析了其润滑性能与作用机理,开展了现场应用试验。
1 微乳液润滑剂NE的制备及基本特性
1.1 制备
1)原料:Span80、Tween80,化学纯;正丁醇,分析纯;液态石蜡(5#白油),工业纯;Gemini季铵盐型表面活性剂GTN,工业纯。
2)制备:以Span80与Tween80的混合物作为主表面活性剂(HLB值为10.5),以正丁醇作为助表面活性剂,Gemini季铵盐型表面活性剂GTN为乳液电性调节剂,液态石蜡(5#白油)为油相。依次将25%~30%的主表面活性剂、10%助表面活性剂、30%~40%的油相及1%~2%的乳液电性调节剂加入到水中混合,搅拌均匀,即制备得淡黄色的油包水微乳液高效润滑剂NE。……
