[发明专利]一种钻井泥浆材料用膨润土及其生产方法

说明书

本发明公开一种钻井泥浆材料用膨润土及其生产方法，方法包括：（1）将膨润土原料碎磨至小于100目；（2）将磨细后的膨润土与水混合配置成一定浓度的矿浆并在搅拌装置中搅拌；（3）在加入钠盐改性剂、增稠剂和降滤失剂的同时使搅拌装置升温；（4）搅拌反应后的浆液输送到压滤机中抽滤，抽滤后的泥饼通过回转窑烘干，烘干的膨润土在雷蒙磨中磨细，获得钻井泥浆膨润土产品。通过搅拌装置对钙基膨润土进行有机‑无机复合改性，不仅保证了膨润土产品质量的均匀性和稳定性，还将理化性能较差的天然钙基膨润土生产为优质的钻井泥浆用膨润土，满足了钻井泥浆用膨润土的质量要求，对改善我国膨润土资源的高效利用和提高膨润土的附加价值具有重大意义。

技术领域

本发明涉及膨润土加工技术，特别涉及一种钻井泥浆材料用膨润土及其生产方法。

背景技术

在地下基建施工中钻进液选择的合理性，直接关系到钻进施工钻头的冷却、润滑，以及将钻屑携带至地表便于清理。另外，采用合理配比的钻进液可以在钻孔壁上形成一层稳定的泥浆护壁，有效防止在钻进过程中出现塌孔现象。因此，钻进液材料选用合理与否直接关系到地下基建施工是否成功。

目前，钻进施工中常用的钻进液材料除普通黏土外还有膨润土。膨润土是一种被人们称为“万能土”的非金属矿，膨润土具有吸水膨胀性和流变性，由于这两种特性使膨润土悬浮液在搅拌和静止时分别出现胶状液体和胶凝状两种状态。胶状液体状膨润土在钻进过程中可以使钻头得到有效的冷却和润滑，同时便于清理钻屑并携带出地面。胶凝状膨润土可在钻进施工完成后形成稳定护壁，防止塌孔现象出现。因此，膨润土在钻孔桩、地下连续墙、顶管、非开挖等工程中得到了广泛的应用。

我国膨润土矿产资源丰富、属型齐全，但以钙基土居多，占70%以上，这些膨润土不仅蒙脱石含量低，而且具有分散性差、粘性低及滤失高等缺点。通过添加增效剂对劣质膨润土进行改性，可以改善劣质膨润土的分散性，提高其粘性，降低滤失量，使其成为优质的钻井用膨润土。采用该方法可以充分利用我国劣质的膨润土资源，提高我国膨润土资源的利用率，对开发我国膨润土资源有着重大的意义。

CN102807847A公开了“钻井用膨润土原料配方及生产方法”。该方法通过将破碎后的钙基土与碱粉、羧甲基纤维素、聚丙酰胺及水混合搅拌后陈化堆放一段时间，烘干磨细后获得产品，最优产品的粘度计Φ600为40 mPa·s，滤失量为14.6mL，性能指标较好、满足钻井用膨润土的国家标准。但该方法陈化堆放时间为一星期或半月，生产周期较长。

CN104860581A公开了“一种非开挖水平定向穿越施工用膨润土及其生产方法”。该方法通过将羧甲基纤维素钠、聚阴离子纤维素、聚丙烯酰胺和钠化膨润土混合加工后制得膨润土产品，该产品具有较好的稳定性、良好的流变性和低滤失等性能，可以满足非开挖在松散破碎及海水等复杂地层施工。但该方法使用的钠化膨润土蒙脱石含量为70%左右，膨润土品质较高，且有机添加剂含量也有1.5%左右，对我国优质的膨润土资源利用率不高，性价比较小。

发明内容

本发明提供了一种钻井泥浆材料用膨润土及其生产方法，该发明的目的是将劣质膨润土和增效剂混匀加工成一种优质的钻井膨润土泥浆材料，该膨润土配置的泥浆具有高粘度、低滤失等优点，可以满足钻井泥浆用膨润土的标准。

为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案如下：一种钻井泥浆材料用膨润土及其生产方法包括如下步骤：

（1）将膨润土原料碎磨至小于100目；

（2）将磨细后的膨润土与水混合配置成一定浓度的矿浆并在搅拌装置中搅拌；

（3） 在步骤二中的矿浆中加入钠盐改性剂、增稠剂和降滤失剂的同时使搅拌装置升温；

（4）搅拌反应后的浆液输送到压滤机中抽滤，抽滤后的泥饼通过回转窑烘干，烘干的膨润土在雷蒙磨中磨细，获得钻井泥浆膨润土产品。