[发明专利]完井液用环保型黏土防膨剂及其制备方法

权利要求书

1.一种完井液用环保型黏土防膨剂，其特征在于，包括35～50重量份的小分子阳离子铵盐、5～20重量份的屏蔽剂和50～75重量份的聚合物类黏土防膨剂；其中，所述小分子阳离子铵盐采用碳数为C₁～C₆的有机酸和碳数为C₂～C₆的有机胺中和反应制成，且所述小分子阳离子铵盐的相对分子质量≤200；所述屏蔽剂选用碳数为C₁₂～C₁₈的长链脂肪胺；所述聚合物类黏土防膨剂为聚乙烯多胺、聚氨基酸或改性淀粉。

2.根据权利要求1所述的完井液用环保型黏土防膨剂，其特征在于，所述有机酸选用甲酸、乙酸、乙二酸、马来酸、酒石酸、己酸和丙烯酸中至少一种；所述有机胺为脂肪胺、脂环胺或是醇胺；其中，脂肪胺选用二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、异丙胺和2-丙烯胺中至少一种；脂环胺选用二亚乙基三胺、三亚乙基二胺、环乙烯亚胺和六亚甲基四胺中至少一种；醇胺选用二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、三异丙醇胺中至少一种。

3.根据权利要求1所述的完井液用环保型黏土防膨剂，其特征在于，所述屏蔽剂为十二胺、十六胺、十八胺或二十胺。

4.根据权利要求1所述的完井液用环保型黏土防膨剂，其特征在于，所述聚乙烯多胺为乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺的联产物；所述聚氨基酸为聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚赖氨酸中的一种或多种；所述改性淀粉为羟乙基改性淀粉或钠羧甲基改性淀粉。

5.一种完井液用环保型黏土防膨剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

S1、小分子阳离子铵盐的制备：将有机胺溶解到2～3倍于有机胺重量的溶剂水中进行稀释，再加入1.8～3.5倍于有机胺重量的有机酸，常温下搅拌1～2h，得到含有小分子阳离子铵盐的混合溶液I；

S2、向混合溶液I中加入屏蔽剂和并滴加少量乙醇，继续搅拌溶液至混合均匀，得到混合溶液II；其中，乙醇的加入量为步骤S1中所加溶剂水重量的0.1～0.5wt.％；

S3、向混合溶液II中加入聚合物类黏土防膨剂并搅拌至溶液混合均匀，得到粘稠的固-液相混和物；将粘稠的固-液相混和物中溶剂蒸干，即得到环保型黏土防膨剂固体产品。

6.根据权利要求1所述的完井液用环保型黏土防膨剂，其特征在于，所述屏蔽剂和所述聚合物类黏土防膨剂的加入重量参照步骤S1中有机胺重量换算得到小分子阳离子铵盐的重量得到，使小分子阳离子铵盐:屏蔽剂:聚合物类黏土防膨剂的重量比为35～50:5～20:50～75。