專利名稱：一種基于化工副產(chǎn)物制備鉆井用礦物復(fù)合固體潤(rùn)滑劑技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于化工副產(chǎn)物制備鉆井用礦物復(fù)合固體潤(rùn)滑劑技術(shù)。
背景技術(shù)：
保險(xiǎn)粉(Naj2O4 · 2H20)，學(xué)名連二亞硫酸鈉，在正常狀態(tài)下，呈白色或淡黃色砂狀結(jié)晶粉末，能溶于冷水中，其水溶液的性質(zhì)很不穩(wěn)定，具有極強(qiáng)的還原性，廣泛用于紡織、印染、造紙、食品加工等行業(yè)，主要用作印染助劑、織物漂白劑、紙漿漂白劑、某些食品的防腐劑和某些化學(xué)品制造過(guò)程的還原劑。保險(xiǎn)粉最早的生產(chǎn)工藝是鋅粉法，之后有鈉汞齊法、甲酸鈉法和硼氫化鈉法等。鋅粉法工藝因工藝路線長(zhǎng)，操作難度高且污染嚴(yán)重、成本高，逐漸被甲酸鈉法所淘汰。目前中國(guó)、日本、韓國(guó)、美國(guó)等大部分采用了甲酸鈉法新工藝。該工藝的特點(diǎn)是使用廉價(jià)易得的甲酸鈉，替代昂貴的金屬鋅制造保險(xiǎn)粉，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)大大減輕廢水中金屬鋅的污染。甲酸鈉法保險(xiǎn)粉生產(chǎn)工藝具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，其產(chǎn)品在國(guó)際保險(xiǎn)粉市場(chǎng)上的占有率大約為75%。中國(guó)只有甲酸鈉法和鋅粉法兩種工藝，其生產(chǎn)比例大約為97. 5%和2.5%。可見(jiàn)，甲酸鈉法生產(chǎn)保險(xiǎn)粉，無(wú)論在中國(guó)還是在國(guó)際都處于主流地位。目前全世界最大的幾家保險(xiǎn)粉生產(chǎn)企業(yè)均在中國(guó)，我國(guó)保險(xiǎn)粉制造業(yè)已躍居世界首強(qiáng)。甲酸鈉法保險(xiǎn)粉生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物產(chǎn)出量很大，給生產(chǎn)廠家?guī)?lái)了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。 據(jù)專家測(cè)算，年產(chǎn)3萬(wàn)噸保險(xiǎn)粉，其蒸餾殘液和廢水中的各種難降解有機(jī)物，折算成化學(xué)耗氧量(COD)不少于2000噸。尤其是蒸餾殘液的COD質(zhì)量濃度高達(dá)IO5 1. 5X 105mg/L，成分復(fù)雜，處理難度大。鑒于保險(xiǎn)粉副產(chǎn)蒸餾殘液(亦即保險(xiǎn)粉殘?jiān)蛘麴s母液)的氣味、復(fù)雜的化學(xué)成分等因素，國(guó)家、省、市、縣等各級(jí)環(huán)保部門均把該副產(chǎn)物列為危險(xiǎn)化工廢棄物管理，要求設(shè)立明顯的危險(xiǎn)化工品黃色標(biāo)牌標(biāo)志，對(duì)該副產(chǎn)物的處理，目前尚未有科學(xué)合理的方案。中國(guó)專利CN1222499(^2005)提到了利用保險(xiǎn)粉殘?jiān)厥占姿徕c的技術(shù)，但是這樣回收的甲酸鈉因?yàn)楹幸欢〝?shù)量的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的共結(jié)晶有機(jī)硫化合物的鈉鹽，使得回收甲酸鈉純度不高(如該專利提到只有不到70% )，實(shí)際上無(wú)法將這種回收甲酸鈉直接回用于保險(xiǎn)粉的生產(chǎn)，目前也沒(méi)有其他合適的用途。該專利對(duì)二次濃縮殘?jiān)崛〖姿徕c后的濃縮殘?jiān)倪M(jìn)一步處理方法并未提及。中國(guó)專利CN101081715AQ007)提到甲酸鈉法生產(chǎn)保險(xiǎn)粉的過(guò)程中母液精餾回收甲醇后的殘液的處理方法先濃縮殘液得到濃縮殘?jiān)?，或?jīng)過(guò)濃縮回收甲酸鈉后得到濃縮殘?jiān)?，再用轉(zhuǎn)爐或固定爐周期間歇性的焚燒濃縮殘?jiān)玫椒贌墼?；將焚燒熔渣溶于水?并與前述焚燒煙氣回收的二氧化硫和額外單獨(dú)加入的硫磺反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)濾、濃縮、重結(jié)晶、 離心分離，最后制取五水硫代硫酸鈉(海波)。可以看出，該專利技術(shù)雖然最后制取了硫代硫酸鈉，但是該工藝流程長(zhǎng)、生產(chǎn)步驟復(fù)雜、生產(chǎn)費(fèi)用高，按實(shí)際回收五水硫代硫酸鈉的產(chǎn)率(如該專利提到對(duì)兩種不同的濃縮殘?jiān)?，五水硫代硫酸鈉的計(jì)算得率分別為10%左右和 30%左右)和市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，遠(yuǎn)不能抵消殘?jiān)奶幚碣M(fèi)用。而且該技術(shù)還是用焚燒的辦法來(lái)解決最后的濃縮渣。據(jù)報(bào)道，部分企業(yè)采取直接焚燒保險(xiǎn)粉副產(chǎn)蒸餾殘液的辦法回收其中的亞硫酸鈉，但是由于殘?jiān)衼喠蛩徕c含量本身就不高(如中國(guó)專利CN101081715A提到兩種殘液中亞硫酸鈉的含量都在1 %以下)，且含有差不多等量的硫代硫酸鈉，這兩種硫酸鹽很難用普通工藝分離開(kāi)，實(shí)際上很難得到達(dá)到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的亞硫酸鈉，只能做廉價(jià)還原劑使用，附加值很低。由于保險(xiǎn)粉殘?jiān)泻写罅康慕Y(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的有機(jī)硫化合物，據(jù)本發(fā)明人采用薄層色譜、核磁共振、色譜質(zhì)譜聯(lián)用、元素分析儀和紅外光譜等多種技術(shù)手段綜合分析，保險(xiǎn)粉蒸餾殘?jiān)兴趾康陀?0%，無(wú)機(jī)鹽約占30%，有機(jī)成分約占60%。有機(jī)成分以含硫有機(jī)物等為主。焚燒時(shí)容易產(chǎn)生二氧化硫廢氣導(dǎo)致酸雨的形成并產(chǎn)生難聞的惡臭氣味，嚴(yán)重影響周邊環(huán)境。還有部分企業(yè)對(duì)保險(xiǎn)粉殘?jiān)M(jìn)行填埋處理，但是該副產(chǎn)物在土壤中具有極強(qiáng)的滲透性，這樣做將會(huì)嚴(yán)重污染土壤和地下水。另一方面，在石油鉆井和地質(zhì)勘探鉆探過(guò)程中，經(jīng)常需要使用大量的鉆井液潤(rùn)滑劑，以降低井壁與鉆具、鉆具與套管之間的摩阻，減少井下復(fù)雜情況，提高鉆進(jìn)速度。盡管近年來(lái)鉆井液潤(rùn)滑劑的研究取得了很大進(jìn)展，但仍然存在一些問(wèn)題如引起鉆井液體系發(fā)泡、 鉆井液粘度、切力增大，不利于現(xiàn)場(chǎng)鉆井液性能維護(hù)處理；潤(rùn)滑性能較差，極壓膜強(qiáng)度低，難以滿足定向井高側(cè)壓力條件下的潤(rùn)滑要求；熒光級(jí)別高，干擾地質(zhì)錄井；多數(shù)潤(rùn)滑劑有一定的毒性，難以生物降解，含油鉆屑和廢棄鉆井液對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，特別是環(huán)境敏感地區(qū)的環(huán)保要求越來(lái)越高。因此，研究開(kāi)發(fā)既能滿足鉆井作業(yè)要求，又不污染環(huán)境的新型鉆井液潤(rùn)滑劑是十分必要和迫切的。目前鉆井液潤(rùn)滑劑品種主要有兩類，即固體類和液體類。塑料小球、玻璃小球、石墨等固體潤(rùn)滑劑由于受固體尺寸的限制，在鉆井過(guò)程中很容易被固控設(shè)備除去，而且在鉆桿的擠壓或震蕩下，有破壞、變形的可能；普通的石墨粉作為鉆井液潤(rùn)滑劑，降摩阻效果不明顯，且親水性不足，加藥時(shí)的粉塵對(duì)施工人員的健康也會(huì)造成威脅，因此在使用上受到一定的限制。中國(guó)專利CN1861736AQ006)提到用陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑改性鈉基膨潤(rùn)土制備鉆井用固體潤(rùn)滑劑，但是其只有在配合5% 柴油使用時(shí)，才能達(dá)到鉆井液潤(rùn)滑性能要求。實(shí)際上，該專利只是提供了一種制備可以將柴油乳化進(jìn)鉆井液的有機(jī)膨潤(rùn)土乳化劑的制備方法，并不是一種獨(dú)立的鉆井液固體潤(rùn)滑劑制備技術(shù)。對(duì)于液體類潤(rùn)滑劑來(lái)說(shuō)，雖然使用方便，但液體的包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存存在著許多的限制，特別是許多地質(zhì)勘探鉆探井都位于交通不便的崎嶇山地，大量液體鉆井液材料的運(yùn)輸、搬運(yùn)工作十分艱辛。而且液體潤(rùn)滑劑性能單一，冬天還容易上凍，僅能起潤(rùn)滑作用，能同時(shí)改善鉆井液降濾失性和封堵防塌的潤(rùn)滑劑還很少見(jiàn)。因此，急需能緩解這些矛盾的鉆井用固體潤(rùn)滑劑的出現(xiàn)。本發(fā)明的一個(gè)目的是解決甲酸鈉法保險(xiǎn)粉生產(chǎn)副產(chǎn)蒸餾殘?jiān)?或殘液)的無(wú)害化處理。通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施，在無(wú)害化解決保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)處理的同時(shí)，可為保險(xiǎn)粉生產(chǎn)企業(yè)降低環(huán)保運(yùn)行成本，變廢為寶，并能實(shí)現(xiàn)一定的盈利。本發(fā)明的另一個(gè)目的是利用保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)中含有一定量具有極壓潤(rùn)滑特性的硫代醇等有機(jī)物和具有穩(wěn)定粘土礦物膨脹作用的有機(jī)鹽甲酸鈉等，將其制備成一種先進(jìn)的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，用于地質(zhì)勘探鉆探、石油鉆井等領(lǐng)域。本發(fā)明的第三個(gè)目的是采用高純天然層狀礦物材料作載體，將潤(rùn)滑性能良好的鉆井液無(wú)熒光液體潤(rùn)滑劑、鉆井液極壓潤(rùn)滑劑和動(dòng)植物油及其油基表面活性劑等潤(rùn)滑性能調(diào)節(jié)劑作為插層材料插入礦物材料的層間或進(jìn)行復(fù)合，再利用鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑改善其親水性、降濾失性和封堵防塌性等，以使其能迅速在金屬表面和鉆井液中的固體顆粒表面形成牢固的吸附膜，保證鉆井液具有高的潤(rùn)滑性，降低鉆井液流動(dòng)阻力，降低摩阻系數(shù)及扭矩，延長(zhǎng)鉆具使用壽命，減少鉆井過(guò)程中粘附卡鉆事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物造成的環(huán)境污染，以及由此帶來(lái)的高昂的環(huán)保處理運(yùn)行費(fèi)等問(wèn)題進(jìn)行綜合利用。本發(fā)明提供了一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品性能優(yōu)異的鉆井用固體潤(rùn)滑劑的制備方法。本發(fā)明提供的鉆井用固體潤(rùn)滑劑以甲酸鈉法保險(xiǎn)粉蒸餾副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)為主要成分，采用石墨和/或膨脹石墨類礦物為負(fù)載材料，動(dòng)物油或植物油或其衍生的油基表面活性劑為潤(rùn)滑性能調(diào)節(jié)劑，并加入一定量的由鉆井液專用降濾失劑、防塌劑和乳化劑按特定比例配合而成的鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑，通過(guò)攪拌、擠出、捏合等共混工藝制得一種成本低廉、儲(chǔ)運(yùn)方便、潤(rùn)滑性與防塌性良好的鉆井用固體潤(rùn)滑劑。本發(fā)明提供的鉆井用固體潤(rùn)滑劑其中保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)占所述固體潤(rùn)滑劑的質(zhì)量百分比為20 60%，石墨和/或膨脹石墨占所述固體潤(rùn)滑劑的質(zhì)量百分比為 10 60%，動(dòng)物油或植物油或其衍生的油基表面活性劑占所述固體潤(rùn)滑劑的質(zhì)量百分比為5 40%，鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑占所述潤(rùn)滑劑的質(zhì)量百分比為10 50%。本發(fā)明提供的鉆井用固體潤(rùn)滑劑的制備方法包括如下步驟(1)把保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物20 60%、石墨和/或膨脹石墨10 60%、動(dòng)物油或植物油或其衍生的油基表面活性劑5 40%混合，用公知混合擠壓設(shè)備混合均勻，實(shí)現(xiàn)石墨或膨脹石墨對(duì)保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)、動(dòng)物油和植物油及其油基表面活性劑的吸附。(2)加入鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑10 50 %。(3)在公知混合擠壓設(shè)備中，擠壓、混合均勻，即得到松散粉狀固體產(chǎn)品一鉆井用固體潤(rùn)滑劑。所述步驟(1)的石墨為膠體石墨、鱗片石墨、表面改性石墨、可膨脹石墨、膨脹石墨、柔性石墨。所述步驟(1)的潤(rùn)滑性能調(diào)節(jié)劑為非礦物來(lái)源的動(dòng)植物油或其衍生油基表面活性劑產(chǎn)品，如植物油、動(dòng)物油、REO植物油、REO動(dòng)物油、植物油廠油腳、植物油廠皂腳、混合脂肪酸、混合脂肪酸酯、烷醇酰胺類表面活性劑、脂肪酸酯類表面活性劑、蓖麻油酸表面活性劑等。所述步驟O)的鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑為由鉆井液專用降濾失劑、防塌劑、乳化劑等按一定比例配合而成。所述步驟O)的鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑的鉆井液專用降濾失劑如纖維素衍生物、淀粉衍生物、磺化酚醛樹(shù)脂、磺化褐煤、聚丙烯腈銨鹽、烯類單體的共聚物或均聚物等降濾失劑。所述步驟(2)的鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑的鉆井液專用防塌劑為天然浙青、焦油浙青、氧化浙青、磺化浙青、乳化浙青粉等浙青類防塌劑。所述步驟O)的鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑的鉆井液專用乳化劑為失水山梨醇油酸酯類非離子表面活性劑、磺酸鹽類陰離子表面活性劑、季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑、失水山梨醇油酸酯類和聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯類組成的復(fù)合表面活性劑等乳化劑。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)本發(fā)明通過(guò)以保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物為原料之一，采用石墨類礦物材料為負(fù)載材料，動(dòng)物油和植物油等為潤(rùn)滑性能調(diào)節(jié)劑，并加入一定量的鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑等，制得一種成本低、潤(rùn)滑性能良好的鉆井用固體潤(rùn)滑劑。與現(xiàn)有的鉆井用固體潤(rùn)滑劑相比較，本發(fā)明所提供的鉆井用固體潤(rùn)滑劑優(yōu)點(diǎn)在于(1)采用化工副產(chǎn)物為主要原料之一，不僅有利于保險(xiǎn)粉清潔生產(chǎn)和副產(chǎn)物的環(huán)保處理，而且降低了鉆井用固體潤(rùn)滑劑的生產(chǎn)成本。(2)本發(fā)明的鉆井用固體潤(rùn)滑劑不僅粘附系數(shù)降低率> 50%，而且同時(shí)摩阻系數(shù)降低率> 50%。(3)本發(fā)明的固體潤(rùn)滑劑綜合性能優(yōu)異，既儲(chǔ)運(yùn)方便，又具有優(yōu)良的綜合潤(rùn)滑性能、耐高溫潤(rùn)滑性、高滲透性、高親水性和防塌性。
具體實(shí)施方式
示例實(shí)施例1制備原料為保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)、100目篩下碳含量95%的表面改性石墨、膨脹倍數(shù)為137倍的柔性膨脹石墨、REO植物油、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑(由天然浙青 (NA)、羥乙基纖維素(HEC)、失水山梨醇單油酸酯(SPAN)按照質(zhì)量百分比3 1 2的比例預(yù)制成)。原料配比為按質(zhì)量百分比為保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物20 50%、石墨10 50%、膨脹石墨 0 20%、RE0植物油5 30%、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑10 40%。但原料配比最好是保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?0%、表面改性鱗片石墨15%、柔性膨脹石墨5%、REO植物油15%、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑15%。制備方法如下(1)把保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?、石墨、膨脹石墨和REO植物油混合吸附后，用公知的混合擠壓設(shè)備混合均勻。(2)加入鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑。(3)在公知的混合擠壓設(shè)備中，均勻混合，即得到粉狀固體產(chǎn)品-鉆井用固體潤(rùn)滑劑。實(shí)施例2制備原料為保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)、200目篩下碳含量90%的石墨、膨脹倍數(shù)為150倍的膨脹石墨、REO動(dòng)物油烷醇酰胺油基表面活性劑、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑 (由氧化浙青(OSA)、羧甲基纖維素(CMC)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)按照質(zhì)量百分比3:2: 1的比例預(yù)制成)。原料配比為按質(zhì)量百分比是保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物20 60%、石墨和膨脹石墨10 60%, REO動(dòng)物油烷醇酰胺油基表面活性劑5 30%、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑10 40%。 但原料配比最好是保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?0%、鱗片石墨5%、膨脹石墨10%、REO動(dòng)物油烷醇酰胺油基表面活性劑20%、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑15%。制備方法如下(1)把保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?、石墨、膨脹石墨、REO動(dòng)物油烷醇酰胺油基表面活性劑、混合吸附后，用公知的混合擠壓設(shè)備混合均勻。(2)加入鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑。(3)在公知的混合擠壓設(shè)備中均勻混合，即得到粉狀固體產(chǎn)品-鉆井用固體潤(rùn)滑劑。實(shí)施例3制備原料為保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)、膨脹倍數(shù)為200倍的膨脹石墨、REO動(dòng)物油、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑(由磺化浙青(FT-342)、羧甲基淀粉醚(CMQ、十二烷基苯磺酸鈉(ABS)按照質(zhì)量百分比3 1 1的比例預(yù)制成)。原料配比為按質(zhì)量百分比為保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物20 60%、膨脹石墨10 30%、REO 動(dòng)物油5 30%、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑10 40%。但原料配比最好是保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物 50%、膨脹石墨10%、REO動(dòng)物油25%、鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑15%。制備方法如下(1)把保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?、REO動(dòng)物油、膨脹石墨混合吸附后，用公知的混合擠壓設(shè)備混合均勻。(2)加入鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑。(3)在公知的混合擠壓設(shè)備中，混合均勻，即得到粉狀固體產(chǎn)品一鉆井用固體潤(rùn)滑劑。我國(guó)目前尚無(wú)鉆井液用固體潤(rùn)滑劑的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明上述實(shí)例制得的樣品的性能評(píng)價(jià)主要參照中國(guó)石油天然氣工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q/CNPC 88-2003鉆井液用液體潤(rùn)滑劑技術(shù)要求》和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 5005-2001鉆井液材料規(guī)范》。按上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)得的上述實(shí)例樣品的相關(guān)性能列于表1。顯然，本發(fā)明的上述實(shí)例僅僅是為詳細(xì)地闡述本發(fā)明的舉例，而并不是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。任何所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變動(dòng)或修改。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所衍生出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)視為仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。表1鉆井液用固體潤(rùn)滑劑理化指標(biāo)與性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種基于化工副產(chǎn)物制備鉆井用礦物復(fù)合固體潤(rùn)滑劑技術(shù)。固體潤(rùn)滑劑以甲酸鈉法保險(xiǎn)粉蒸餾副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)為主要成分，采用石墨類礦物為負(fù)載材料，動(dòng)物油或植物油或其衍生的油基表面活性劑為潤(rùn)滑性能調(diào)節(jié)劑，并加入一定量的鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑， 通過(guò)攪拌、擠出、捏合等共混工藝制得一種成本低、潤(rùn)滑性與防塌性良好的鉆井用固體潤(rùn)滑劑。其制備方法包括如下步驟(1)把保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物20 60%、石墨和/或膨脹石墨10 60 %、動(dòng)物油或植物油或其衍生的油基表面活性劑5 40%混合，用公知混合擠壓設(shè)備混合均勻，實(shí)現(xiàn)石墨和膨脹石墨對(duì)保險(xiǎn)粉副產(chǎn)物、動(dòng)物油和植物油的吸附。(2)加入鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑10 50%。(3)在公知的混合擠壓設(shè)備中，混合均勻，即得到松散粉狀固體產(chǎn)品一鉆井用固體潤(rùn)滑劑。
2.按權(quán)利要求1所述的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，其特征在于，采用保險(xiǎn)粉副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)為主原料之一，不僅有利于保險(xiǎn)粉清潔生產(chǎn)和副產(chǎn)物的環(huán)保處理，而且降低了固體潤(rùn)滑劑的成本。
3.按權(quán)利要求1所述的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，其特征在于，負(fù)載材料為粉體石墨、膠體石墨、表面改性石墨、可膨脹石墨、柔性膨脹石墨等。
4.按權(quán)利要求1所述的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，其特征在于，潤(rùn)滑性能調(diào)節(jié)劑為非礦物來(lái)源的動(dòng)植物油或其衍生油基表面活性劑產(chǎn)品，如植物油、動(dòng)物油、REO植物油、REO動(dòng)物油、 植物油廠油腳、植物油廠皂腳、混合脂肪酸、混合脂肪酸酯、烷醇酰胺類表面活性劑、脂肪酸酯類表面活性劑、蓖麻油酸表面活性劑等。
5.按權(quán)利要求1所述的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，其特征在于，鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑為由降濾失劑、防塌劑和乳化劑等按特定比例配合而成。
6.按權(quán)利要求5所述的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，其特征在于，鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑的鉆井液專用降濾失劑為纖維素衍生物、淀粉衍生物、磺化酚醛樹(shù)脂、磺化褐煤、聚丙烯腈銨鹽、 烯類單體的共聚物或均聚物等降濾失劑。
7.按權(quán)利要求5所述的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，其特征在于，鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑的鉆井液專用防塌劑為天然浙青、焦油浙青、氧化浙青、磺化浙青、乳化浙青粉等浙青類防塌劑。
8.按權(quán)利要求5所述的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，其特征在于，鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑的鉆井液專用乳化劑為失水山梨醇油酸酯類非離子表面活性劑、磺酸鹽類陰離子表面活性劑、 季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑、失水山梨醇油酸酯類和聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯類組成的復(fù)合表面活性劑等乳化劑。
9.按權(quán)利要求1所述的鉆井用固體潤(rùn)滑劑，其特征在于，和已有鉆井液用液體潤(rùn)滑劑和普通鉆井液用固體潤(rùn)滑劑技術(shù)相比，既有儲(chǔ)運(yùn)方便，還具有優(yōu)良的綜合潤(rùn)滑、防塌性能， 其粘附系數(shù)降低率> 50%，同時(shí)其摩阻系數(shù)降低率> 50%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于化工副產(chǎn)物制備鉆井用礦物復(fù)合固體潤(rùn)滑劑技術(shù)。所述固體潤(rùn)滑劑以保險(xiǎn)粉蒸餾副產(chǎn)殘?jiān)?或殘液)為主要成分，采用石墨和/或膨脹石墨類礦物為負(fù)載材料，動(dòng)物油或植物油或其衍生的油基表面活性劑為潤(rùn)滑性能調(diào)節(jié)劑，并加入一定量的由鉆井液專用降濾失劑、防塌劑和乳化劑按特定比例配合而成的鉆井液綜合性能調(diào)節(jié)劑，通過(guò)攪拌、擠出、捏合等工藝制得。制備方法包括共混法、捏合法、雙螺桿擠出法、單螺桿擠出法等。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明同時(shí)提高了鉆井液潤(rùn)滑劑的粘附系數(shù)降低率和摩阻系數(shù)降低率兩項(xiàng)潤(rùn)滑性能及防塌性。具有價(jià)格低廉、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、便于石油鉆井和地質(zhì)勘探鉆探野外運(yùn)輸與儲(chǔ)存等的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09K8/03GK102199417SQ201010129810
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者周風(fēng)山, 孟祥海, 張以河, 邢凈, 陸金波 申請(qǐng)人:周風(fēng)山, 張以河, 陸金波