水基钻井液润滑剂研究进展与展望

为提高水基钻井液的润滑性,缓解日益突出的长水平段高摩阻问题,促进水平井钻井技术的持续发展,国内外开展了大量关于环保高性能水基钻井液润滑剂的研究。介绍了近年来国内外醇醚类、烷基糖苷类、改性植物油类、复配型、惰性固体类、囊包型润滑剂和极压润滑剂的最新研究进展,并评述了各自的优缺点,在此基础上对水基钻井液润滑剂的发展进行了展望。     

JMR聚醚润滑剂的研制与应用

介绍了JMR聚醚润滑剂的合成方法、各种性能评价方法和评价结果，评价内容包括荧光、润滑性、抑制性和对钻井液性能的影响；给出了在江汉油田的应用卖例。研究结果表明，该润滑剂荧光级别低于3级，对钻井液流变性无影响。在淡水聚合物钻井液中加量为2％时，润滑系数降低68％以上；在15％的盐水聚合物钻井液中加量为2％时，润滑系数降低50％以上，同时该润滑剂对基浆具有一定的降滤失作用，对钻屑具有一定的抑制作用。10多井次的现场应用结果表明，该润滑剂具有较好的润滑效果，有利于提高机械钻速。     

基于单片机的钻井液润滑测试仪

在钻井作业施工中，根据钻头与地层接触所产生的摩擦力，必须在钻井液中添加润滑剂，润滑剂的润滑性能对于优质快速钻井起到了十分重要的作用。文章介绍了一种用来评价钻井液润滑性能的测试仪器一基于单片机的钻井液润滑测试仪，系统介绍了该仪器的测量原理、测试方法、硬件电路设计和软件设计，并在硬件电路设计中给出了系统的控制框图；在软件设计中给出了程序流程图。该仪器对测试钻井液的润滑质量，评价润滑添加剂的类型和数量提供了数据，所采用的闭环控制技术，有效提高了仪器的控制精度。通过在油田的应用，收到良好的效果。     

新型钻井液用润滑剂GXRH的研制

润滑剂GXRH是一种含高分子脂肪酸和脂化剂的聚酯化合物，亲油基团及亲水基团均为长链．使其在金属、岩石和粘土表面形成的吸附膜厚度增大，从而在高密度钻井液中能有较好的润滑性。该化合物具有较高的耐磨性。稳定性好，克服了天然脂肪酸易于水解、易与高价阳离子如钙、镁离子生成不溶性盐及在高密度钻井液中效能低等缺点，抗盐、抗温性能好。适用于各种钻井液体系，满足了高密度钻井液对润滑剂的要求。合成GXRH的原料为合成脂肪酸釜残。合成工艺简单，成本低；GXRH为直链化合物，无荧光。可降解达到环保要求。     

改性菜籽油脚润滑剂的初步研究

将油脂工业下脚料改性制成钻井液润滑剂是一个很有前途的研究领域，经室内试验，成功地将菜籽油脚改性成钻井液润滑剂，初步评价认为，该润滑剂具有良好的润滑性，并有一定的防塌和降失水效果，属于低毒、低荧光，符合环保要求的多功能润滑材料。     

加重剂对水基钻井液润滑性能的影响研究

为了定量研究加重剂影响水基钻井液润滑性能的一般规律，采用激光粒度仪测定了重晶石、钛铁矿、保护储层加重剂的粒度分布，考察了3种加重剂将水基钻井液加重到相同密度以及加重到不同密度时滤饼的摩擦系数。研究表明：高密度条件下，3种加重剂均有改善钻井液润滑性能的作用，保护储层加重剂的润滑效果最好；水基钻井液润滑性改善时，重晶石、钛铁矿、保护储层加重剂加重钻井液的临界加重密度分别为1.4、1.6和1.6 g/cm³；钻井液未加润滑剂时，超过此临界密度的一定范围内，钻井液体系的润滑性能均增强。     

钻井液用极压润滑剂PF-EXLUBE的开发及应用

针对海上钻进大位移井、水平井旋转扭矩高,影响作业安全和作业时效问题,以海水聚合物钻井液作为依托,对一系列润滑剂的常规润滑性能和抗极压润滑性能进行评价筛选,开发了一种极压润滑剂PF-EXLUBE。采用极压润滑仪和润滑评价模拟装置（LEM）对其分别使用在氯化钾-聚合物钻井液、饱和氯化钠钻井液和甲酸钾钻井液中的润滑性能进行评价测试,实验结果表明,当PF-EXLUBE加量为1%时,常温条件下摩擦系数降低了33%～95%;高温高压（150 ℃、100 psi）条件下摩擦系数降低了60%～80%。PF-EXLUBE首先在南海东部某水平井中应用,应用结果表明,在钻井液中加入2% PF-EXLUBE,钻进扭矩降低了15%～20%,且效果维持时间长,体现出良好的降扭矩效果。     

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钻井液润滑剂是一种重要的钻井液化学处理剂，它的作用是改善钻井液润滑性，降低井壁与钻具（或套管）之间的磨擦，降低钻柱旋转扭矩和起下钻阻力，从而减少卡钻事故的发生。文章根据目前使用的白油钻井液润滑剂存在的不足，提出研制一种新型白油钻井液润滑剂。通过正交实验优选了润滑剂配方。经室内实验和现场实验证明该产品润滑性能好，与钻井液配伍性好，无毒性对环境影响小。     

钻吉液用防塌润滑剂FRH—B的研究与应用

以改性沥青、降滤失剂、页岩抑制剂、表面活性剂、润滑剂为基础材料，制备了防塌润滑剂ＦＲＨ－Ｂ。考察了ＦＲＨ－Ｂ的抑制性、润滑性及对低、高密度钻井液性能的影响，简要介绍了ＦＲＨ－Ｂ的现场应用情况。本文结果表明，防塌润滑有显著的抑制作用。可显著降低钻井液的滤失量和泥饼摩擦系数，在钻井液中具有配伍性。     

跃西2平1井钻井液技术

介绍青海油田使用抑制性复合聚合物钻井液，以甲基硅油作润滑剂，并结合屏暂堵技术保护油气层，顺利钻成第一口水平井（跃西２平１井）的钻井液技术。现场应用结果表明该钻井液有优良的润滑性、较低的滤失量，携岩效果好，且有较好的油气层保护作用。     

表面活性剂在油田上的应用

评述了作为钻井液、增产液、采油注水及提高采收率用的化学剂。虽然仍有很多技术问题和经济问题需要解决,但是可以预见除了用作乳化剂、破乳剂、润滑剂、发泡剂之外,还有很多特殊用途的活性剂都要增长。     

铝胺基钻井液在夏1031HF井的应用

为了解决非常规水平井夏 103-1HF 井三开所面临的井壁稳定、井眼净化、润滑防卡、钻井液流变性控制和油气层保护等钻井液技术难点,通过室内试验对有机胺、铝基聚合物、物理封堵剂、降滤失剂、润滑剂和流型调节剂等进行了优选和复配,确定了铝胺基钻井液的配方。室内评价试验表明,铝胺基钻井液具有强抑制性、强封堵性、优良的润滑性和流变性及抗温性能,其所污染岩心的渗透率恢复率高达90%以上。现场应用表明,铝胺基钻井液流变性能稳定,动塑比保持在0.5左右,API滤失量控制在2.4 mL以内,高温高压滤失量控制在8.0 mL以内,泥饼粘附系数在0.1以内,较好地解决了该井所面临的钻井液技术难点,保证了该井安全顺利完成,且三开井径较规则,平均井径扩大率为2.0%。铝胺基钻井液在夏 103-1HF 井的成功应用表明,该钻井液可以推广应用到该工区其他非常规大斜度井和水平井中。      

大位移井环保润滑剂的研究与应用

为改善渤海区域大位移井在钻井过程中产生的扭矩大、高摩阻问题,且满足该地区对钻井液处理剂的排放要求,室内研制了环保无毒的高效减摩润滑剂Biolube.研究了该润滑剂的极压润滑、抗磨减阻、配伍性、抗污染能力和生物毒性等,并在渤海南部海域两口大位移井进行了现场应用.结果表明,以植物油、低碳醇、脂肪酸、聚醚和纳米材料为原料制备...     

钻井液用固体润滑剂OCL-RH的研制

针对钻井液用润滑剂在实际应用中存在的问题,研制开发了固体润滑剂OCL-RH.该润滑剂是以石墨为主,辅以少量无毒矿物油及多种表面活性剂,经物理化学作用精制加工而成,为黑色固体粉末.经室内试验初步证明,固体润滑剂OCL-RH具有良好的润滑性、抗温性及一定的抑制性,与钻井液配伍性较好,对钻井液流变性无影响,并且具有一定的降滤失作用;可在淡水、海水和盐水钻井液中使用,最佳加量为1%,使用方便,维护处理简单;无毒、无污染,无荧光,不影响地质录井,有利于发现油气层.     

JZLu-1高效润滑剂的制备及现场应用

针对大斜度井和大位移井钻井过程中摩阻扭矩高及常规润滑剂用量大、润滑效果差的问题,以合成基础油为主要原料,添加球形纳米SiO2和硫-磷-钼等抗磨损极压剂,并应用阳离子乳化剂进行乳化,制备了JZLu-1高效润滑剂。应用ζ电位测定仪、四球试验机和极压润滑仪测试了JZLu-1润滑剂的电位、减磨性能和极压润滑性能,利用电子显微镜观察了JZLu-1高效润滑剂在金属上的吸附过程,结果表明:JZLu-1高效润滑剂带微弱正电荷,可以主动吸附在金属表面上,形成油膜;JZLu-1高效润滑剂含有的纳米SiO2起减磨作用;JZLu-1高效润滑剂含有的硫-磷-钼极压剂提高了其极压润滑性能,其极压润滑系数为0.028 3。6口井的现场应用表明,JZLu-1高效润滑剂能够大幅降低大斜度井和大位移井钻井过程中的摩阻扭矩,解决了常规润滑剂润滑效果差、用量大的问题。      

润滑剂生物降解性能试验方法研究进展

介绍了现行的润滑剂生物降解性试验方法，分析了这些测定方法的原理、应用范围和发展方向。综合比较了各种方法的优、缺点，直接测定CO2方法重复性较好，但测试物浓度要求高，不适用于难溶、挥发性物质；测定DOC试验环境影响较大；BOD／COD测定试验适用于难溶、挥发性测试物，但测试生物降解的潜能低，灵敏性较差；红外光谱测定方法，适用于液压油等挥发性润滑油，但重复性和再现性不好。     

利用微型牵引力试验机评价发动机油及添加剂的摩擦性能

在合适的试验条件下,采用微型牵引力试验机（MTM）可测量润滑油及添加剂在弹性流体润滑区、混合润滑区和边界润滑区的摩擦特性,并具有良好的区分性。几种添加剂在 MTM 试验机上的摩擦特性试验结果表明：在全配方发动机油中,不同辅助抗磨剂对 ZDDP的 抗磨性能有较大影响;在边界润滑区结晶型磺酸盐可有效降低摩擦系数,而在弹性流体润滑区和混合润滑区则对摩擦性能的改善无明显效果;不同摩擦改进剂的摩擦性能及其作用范围也不尽相同,在实际使用中需要加以平衡。     

提高柴油润滑性的研究进展

介绍了影响柴油润滑性的组分,阐述了柴油润滑性差的原因和油泵磨损的机理以及提高柴油润滑性的方法。柴油中含氧、含酸极性杂环化合物是保证柴油润滑性能的关键组分,酯类是极具应用前景的抗磨润滑剂。     

离子液体用作润滑剂的研究进展

从节能环保的观点出发,离子液体被认为是一种绿色、理想的溶剂,有望对面临污染难题的现代工业实现突破性进展。离子液体的特性与理想润滑剂的主要性能要求完全符合,因此,在未来一段时间内,离子液体将成为环境友好型和高性能润滑剂研究的重要选择对象。文章介绍了离子液体的组成、合成方法、种类及离子液体用作润滑剂的摩擦学性能,总结了离子液体的润滑机理,并展望了未来离子液体的摩擦学应用研究趋势。     

高速列车轴承和齿轮的润滑

良好的润滑是高速列车安全运行的基本保证,介绍了高速列车轴承和牵引齿轮的润滑情况和润滑剂。随着列车速度的提高,轴承和牵引齿轮的负荷和温度也升高,要求轴承和牵引齿轮润滑剂的性能不断提高,甚至必须使用合成润滑剂才能满足润滑要求。国外在这方面已做了大量的工作,值得我们借鉴。