(1)惰性固体的润滑机理
固 体润滑剂能够在两接触面之间产生物理分离,其作用是在摩擦表面上形成一石墨种隔离润滑薄膜,从而达到减小摩擦、防止磨损的目的。多数固体类润滑剂类似于细小滚 珠,可以存在于钻柱与井壁之间,将滑动摩擦转化为滚动摩擦,从而可大幅度降低扭矩和阻力。固体润滑剂在减少带有加硬层工具接头的磨损方面尤其有效,还特别 有利于下尾管、下套管和旋转套管。固体类润滑剂的热稳定性,化学稳定性和防腐蚀能力等良好,适于在高温、但转速较低的条件下使用,缺点是冷却钻具的性能较 差,不适合在高转速条件下使用。
(2)沥青类处理剂的润滑机理
沥青类处理剂主要用于改善泥饼质量和提高其润滑性。沥青类 物质亲水性弱,亲油性强,可有效地涂敷在井壁上,在井壁上形成一层油膜。这样,既可减轻钻具对井壁的摩擦,又'可减轻钻具对井壁的冲击作用。由于沥青类处 理剂的作用,井壁岩石由亲水转变为憎水,所以,可阻止滤液向地层渗透。
(3)液体润滑剂的润滑机理
矿物油、植物油、表面 活性剂等主要是通过在金属、岩石和粘土表面形成吸附膜,使钻柱与井壁岩石接触(或水膜接触)产生的固·固摩擦,改变为活性剂非极性端之间或油膜之间的摩 擦,或者通过表面活性剂的非极性端还可再吸附一层油膜。从而使回转钻柱与岩石之间的摩阻力大大降低,减少钻具和其它金属部件的磨损,降低钻具回转阻力