[发明专利]一种可实现多次相转变的pH值调控的可逆乳状液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可实现多次相转变的pH值调控的可逆乳状液及其制备方法。所述可逆乳状液的原料组成为：纳米二氧化硅或纳米氧化钛纳米颗粒，N,N‑二(2‑羟乙基)酰胺，油相和水相。本发明采用N,N‑二(2‑羟乙基)酰胺和纳米颗粒共同稳定乳状液，两者协同作用，增加了乳状液的稳定性。本发明的pH值调控的可逆乳状液加酸可转变为O/W型，再加碱又可转变为W/O型，如此重复操作，能实现多次相转变，提高了乳状液在实际应用中的利用率。

技术领域

本发明涉及一种可实现多次相转变的pH值调控的可逆乳状液，属于油田化工及胶体化学领域。

背景技术

乳状液是一种多相分散体系，它是一种液体以极小的液滴形式分散在另一种与其不相混溶的液体中所构成的。乳状液分为油包水型乳状液、水包油型乳状液和多重乳状液。不同类型的乳状液具有不同的特点，在乳状液使用的不同阶段有时需要乳状液有不同的性能特点。可逆乳状液便可以满足这个要求，可逆乳状液可以通过改变外界条件，在水包油型乳状液和油包水型乳状液之间可逆转化，通过实现在不同的阶段在乳状液不同类型之间的转变，达到最佳的使用效果。

可逆乳状液在钻井液中的使用对钻井液的发展具有重要的意义。在钻井过程中，油基乳状液具有良好的热稳定性、润滑性、防塌抑制性和储层保护性，性能明显优于水基钻井液。但是在完井过程中，使用油基钻井液又有滤饼清除难、水泥和地层之间的胶结强度弱、钻屑表面的残余油、钻屑和废泥浆难处理的问题，所以完井过程中使用水基钻井液性能明显优于水基钻井液。可逆乳化钻井液通过控制体系的酸碱性，使钻井液在钻井、完井的不同阶段中在油包水和水包油乳化钻井液之间转化，即在钻井阶段具有油基钻井液的性能，而在完井阶段及其后续操作中，通过添加水溶性酸，可变成水包油型乳状液，将油基钻井液和水基钻井液的优势结合起来，达到理想的钻完井效果。

2014年，张志行在《石油化工与应用》第33卷第7期第92-94页发表了名为“可逆乳状液逆转过程及其影响因素研究与分析”的文章，报道了使用醋酸作为pH调节剂的pH控制的可逆转乳状液，配方为5#白油+25％的CaCl₂溶液+6％乳化剂，油水比为50:50，乳化剂为聚氧乙烯脂肪胺(纯度为99.5％，密度为0.916g/cm³)。

2013年，任妍君等在《石油钻探技术》第41卷第04期第87-91页发表了名为“基于乳状液转相技术的钻井液新体系室内研究”的文章，报道了pH值控制的可逆乳化液钻井液体系，其主要配方为5#白油+25％CaCl₂溶液+1％有机土+0.5％石灰+4％乳化剂+1％润湿剂，油水比为50:50。乳化剂为有机胺类表面活性剂，其分子结构式为：R_x—NH—R_y—NH₂(1≤x≤3，12≤y≤22)。

以上方法所制备的可逆乳状液，可以达到pH值控制转相的目的，但是存在乳状液稳定性差、相转变次数少等缺点，油包水-水包油型乳状液之间转变几次之后，乳状液就不能发生转相，不能很好适应油田钻井完井作业的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用表面活性剂、纳米颗粒稳定的可实现多次相转变的pH值调控的可逆乳状液，所述乳状液稳定性好。

本发明还提供所述可逆乳状液的制备方法。

术语解释：

本发明所述可实现多次相转变，是指在制备好的可逆乳状液中加入酸，乳状液从W/O型转变为O/W型，再加入碱，乳状液从O/W型转变为W/O型；再加入酸，又转变为O/W型，这样在酸碱的作用下，发生多次转相。

本发明的技术方案如下：

一种可实现多次相转变的pH值调控的可逆乳状液，原料组成如下：

纳米颗粒 2-10重量份，