环保强吸附水基润滑剂BM-1的研制与评价

管申，何淼，曹峰，许明标，刘智勤，倪超武

(1.中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057；2.长江大学石油工程学院，湖北 武汉 430100； 3.荆州嘉华科技有限公司，湖北 荆州 434000)

随着我国油气钻探工程钻探深度的增加，高摩阻扭矩问题已成为钻井作业中面临的主要工程难题之一。水基钻井液经济环保、应用广泛，但其润滑性能明显低于油基，如何有效改善其润滑性能是高效水基钻井液技术的关键[1-3]。

目前多数水基钻井液应用润滑剂的基础油为矿物油。矿物油由芳烃组成，经济环保性较差[4-7]。植物油毒性低、易降解、可再生，且其结构中极性基团能使润滑剂在摩擦表面的吸附性提高[8]。其中，蓖麻油相比其他植物油具有更优良的润滑性和抗氧化性能[9]，宜作为润滑剂基础油和添加剂。近年来，国内学者开展了相关研究[10-13]，将蓖麻油进行化学改性，加入到水基润滑液中，来改善润滑液的摩擦学特性。但是，蓖麻油改性后的润滑剂在钻井液方面的应用研究还未见报道。本文对蓖麻油进行化学改性，合成了新型高效环保的水基润滑剂BM-1，对其综合性能进行了评价。

1 润滑剂BM-1的合成原理与方法

1.1 反应原理

目前对植物油多采用酯交换反应对植物油进行改性，制得脂肪酸酯类化合物，但其酯基极性弱，吸附能力较差。采用胺类化合物改性油脂具有以下优点：1)氨基具有较强的亲核性，相比酯交换其反应的原料用量少，条件温和；2)氨解植物油脂所得产物的连接方式是酰胺键，其耐高温能力要远优于酯键；……