钻井泥浆用润滑剂兼具减设备磨损、降流体阻力双重功效,但侧重不同,防摩减阻是两大独立应用方向,下文区分井下工况详细说明。
一、减少钻具与井壁摩擦磨损(首要核心用途)
钻井作业中钻杆、钻铤随转盘持续旋转、起下钻,金属钻具和井壁岩层、滤饼持续接触摩擦。润滑剂吸附在钻具金属表面与井壁滤饼表层,形成致密油膜或吸附润滑薄膜,隔开金属与岩石固相接触面,大幅降低摩擦系数:
旋转钻进阶段:减小钻柱旋转摩擦阻力,降低转盘扭矩,减少钻杆、接头外壁磨耗,延缓钻具锈蚀、偏磨损坏;
起下钻工况:降低钻柱和井壁卡挂阻力,防止粘附卡钻,减少套管内壁磨损,延长钻具、套管使用寿命。
井下粘附卡钻预防是润滑剂关键应用场景,也是钻井现场加注润滑剂的主要目的。
二、降低钻井液自身流动阻力(辅助节能作用)
润滑剂少量分散在钻井液体系内,削弱泥浆内部固相颗粒、高分子之间的分子内摩擦力,改善钻井液流变性能,减小泥浆在钻杆内腔、环空管路循环时的流动摩阻。可降低泥浆泵送损耗,减少钻井泵负荷,节约设备能耗;该效果为附加增益,不作为选型首要指标。
三、细分产品侧重区别
固体 / 极压类润滑剂(石墨、塑料微珠、石墨粉):偏重机械隔离润滑,主打防钻具磨损、防卡钻,降流体阻力能力偏弱;
液体油基、表面活性类润滑剂:既能成膜防护钻具,又可优化泥浆流动性,兼顾减磨与降流阻双重性能。
总结
从行业应用定位:主作用是降低钻具、套管和井壁之间的摩擦损耗、预防卡钻;降低钻井液流动阻力属于附带增效作用。现场添加润滑剂优先解决井下摩阻大、钻具易磨损、粘附卡钻隐患,流体减阻为附加收益。