[发明专利]合成基钻井液用有机膨润土的制备方法

说明书

一种合成基钻井液用有机膨润土的制备方法。将钠基膨润土干料溶于水中，形成悬浮体系a；将有机改性剂混溶于无水乙醇中，形成均一体系b；将助剂A溶于去离子水中，继续加入份助剂B，形成均一体系c；将体系b加入到悬浮体系a中，并调节体系pH值为7～8，反应1~2小时，形成均一体系d；将体系c加入悬浮体系d中反应；将产物冷却，洗涤过滤，将所得的固体产物干燥、粉碎，得到有机膨润土产品。本发明方法可以制备出一种合成基钻井液用有机膨润土，在体系中具有良好的流变性能和配伍性能。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及钻井液用有机土技术领域，具体涉及一种合成基钻井液用有机膨润土的制备方法。

背景技术

随着钻井技术的发展和环保法律法规的健全完善，水基钻井液逐渐不能满足井下复杂地质条件的需求，油基钻井液不能很好地满足环保要求，应用和推广均受到一定程度的限制。油基钻井液也是页岩油气开发的主要钻井液体系，我国常用的油基泥浆主要是柴油、白油基体系，芳烃含量高，存在难以回收，污染环境的缺点。随着人们环保意识的增强，传统的油基钻井液使用将受到越来越严格的限制，合成基钻井液由于其环保性具有良好的发展前景。合成基钻井液作为一种具有环保特性的新型钻井液体系，它既保留了油基钻井液的性能特点，又解决了油基钻井液与环境保护之间的矛盾，因此成为海洋复杂地层和其它陆地环境敏感区域钻井过程中必不可少的钻井液体系。国外自90年代初开发投入使用第一代合成基钻井液以来，因其独有的性能和环境污染小的优点，取得了迅速的发展。近年来，随着更具优异性能的第二代合成基钻井液的投入使用，合成基钻井液体系日趋完善，国外现场使用已达到相当规模。

合成基钻井液用有机膨润土是合成基钻井液中的最基本亲油胶体，在钻井液中既可提高泥浆的粘度和切力，又能降低油基钻井液的滤失量，因此有机土是钻井液中不可缺少的添加剂。合成基钻井液用有机土在钻井液中主要起增黏提切的作用，其性能的好坏将直接影响钻井液的流变性和携岩能力。国内对合成基钻井液用有机土的开发刚刚起步，没有相关专用产品。目前存在的有机土产品，主要应用于传统油基钻井液，在合成基钻井液体系中存在流变性能差，造浆性能低等缺点，现场应用比较困难。因此对合成基钻井液用有机膨润的制备进行了研究。

发明内容

本发明的目的是提出一种合成基钻井液用有机膨润土的制备方法。

本发明的主要技术方案：一种合成基钻井液用有机膨润土的制备方法，其特征是包括：

（1）将钠基膨润土干料溶于水中，高速搅拌，形成浓度为5%～7%悬浮体系a；

（2）将季铵盐有机改性剂混溶于无水乙醇中，搅拌溶解，形成浓度为10%～20%均一体系b；

（3）将助剂A溶于去离子水中，搅拌溶解，加热至80℃，继续加入份助剂B，反应10分钟，形成浓度为10%～15%均一体系c；

（4）在搅拌状态下，将体系b加入到悬浮体系a中，并调节体系PH值为7～8，在70～90℃反应1~2小时，形成均一体系d；

（5）在搅拌状态下，将体系c加入悬浮体系d中，在70～90℃反应0.5~1小时；

将步骤（5）中得到的产物冷却至25℃，洗去产物中多余的离子，过滤，然后将所得的固体产物在60～80℃真空环境下干燥，粉碎过200目筛，即得到有机膨润土产品。

所述原料加入的质量比为：钠基膨润土/季铵盐有机改性剂/助剂(A+B)=40~75/15~35/10~15。

将步骤（5）中得到的产物冷却至室温，洗去产物中多余的离子，过滤，然后将所得的固体产物在60～80℃真空环境下干燥，粉碎过200目筛，即得到有机膨润土产品。

所述季胺盐改性剂为氮-十八烷基对苯二甲酸钠；加入量是钠基膨润土质量的35%~40%。