[發(fā)明專利]一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410246492.2
• 申請(qǐng)日: 2014-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN104017549B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋海明;李靜靜;林鴻福;王春偉;周澤雄;陳杰;趙艷;廖永明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江豐虹新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/035
• 分類號(hào): C09K8/035;C09K8/32
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司33214
• 代理人: 王從友

1.一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土，其特征在于：所述有機(jī)土由蒙脫石、烷基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑、帶有強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑和帶長(zhǎng)鏈烷基基團(tuán)陰離子表面活性劑反應(yīng)而成；所述的烷基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑，投入量為鈉基蒙脫石陽(yáng)離子交換容量的0.6~1.5倍；帶強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的投入量為鈉基蒙脫石陽(yáng)離子交換容量的0.01~0.5倍；帶長(zhǎng)鏈烷基基團(tuán)陰離子表面活性劑的投入量為帶強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑等物質(zhì)的量；

所述的烷基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為單或雙長(zhǎng)碳鏈且碳原子數(shù)為14~22的烷基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑，結(jié)構(gòu)表達(dá)式分別為：

式中R₁碳原子數(shù)為14-20的烷基；R₂為碳原子數(shù)為1-20的烷基或芐基或異辛基；R₃為碳原子數(shù)為1-4的烷基或芐基；X^-為Cl^-或Br^-；

所述的帶強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中帶有酰胺基、羥基或酯基的中的一種或兩種及以上；

所述的帶長(zhǎng)鏈烷基基團(tuán)陰離子表面活性劑為碳鏈由12-18個(gè)碳的脂肪酸、脂肪酸鹽、烷基磺酸或烷基磺酸鹽。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土，其特征在于：所述的烷基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的投入量為鈉基蒙脫石陽(yáng)離子交換容量的0.8~1.2倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土，其特征在于：所述的烷基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為十六/十八烷基三甲基氯化銨、十六/十八烷基二甲基芐基氯化銨、雙十六/雙十八烷基二甲基氯化銨、雙十六/雙十八烷基甲基芐基氯化銨。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土，其特征在于：所述的帶強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的投入量為鈉基蒙脫石陽(yáng)離子交換容量的0.05~0.3倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土，其特征在于：所述的帶強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為十六/十八烷基二羥乙基氯化銨、二（牛油乙基酰胺）聚乙氧基甲基硫酸甲酯銨和二（牛油乙基酯）聚乙氧基甲基硫酸甲酯銨中的一種或兩種及以上的混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土，其特征在于：所述的帶長(zhǎng)鏈烷基基團(tuán)陰離子表面活性劑為肉豆蔻酸/肉豆蔻酸鈉、棕櫚酸/棕櫚酸鈉、硬脂酸/硬脂酸鈉、十四烷基磺酸/十四烷基磺酸鈉、十四烷基磺酸/十四烷基磺酸鈉、十六烷基磺酸/十六烷基磺酸鈉、十六烷基苯磺酸/十六烷基苯磺酸鈉、十八烷基磺酸/十八烷基磺酸鈉、十八烷基苯磺酸/十八烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種及以上的混合物。

7.一種制備權(quán)利要求1所述的一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土的方法，其特征在于該方法包括以下的步驟：

1）將膨潤(rùn)土原礦粉在淡水或去離子水中打漿；

2）加入土量的1%~5%的鈉鹽改型劑，攪拌1~2小時(shí)，經(jīng)自然沉降、水力旋流器、過濾式離心機(jī)或臥式離心機(jī)除砂；將分離的懸液再經(jīng)高壓均質(zhì)機(jī)或碟片式離心機(jī)進(jìn)一步去除雜質(zhì)，得到鈉基蒙脫石懸液；

3）將鈉基蒙脫石懸液邊攪拌邊加熱至40~90℃；保溫0.5~2小時(shí)，用磷酸、硫酸或鹽酸將懸液的酸堿度調(diào)節(jié)至pH=2~5，繼續(xù)攪拌0.5~2小時(shí)；

4）向懸液中投入烷基季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑，投入量為鈉基蒙脫石陽(yáng)離子交換容量的0.6~1.5倍繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí)；

5）同時(shí)向懸液中投入帶強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑和帶長(zhǎng)鏈烷基基團(tuán)陰離子表面活性劑，帶強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的投入量為鈉基蒙脫石CEC的0.01~0.5倍；帶長(zhǎng)鏈烷基基團(tuán)陰離子表面活性劑的投入量為帶強(qiáng)極性基團(tuán)的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑等物質(zhì)的量，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí)；

6）停止加熱，將反應(yīng)漿液泵入板框壓濾機(jī)或離心分離機(jī)中脫水，然后將濾餅在閃蒸式干燥機(jī)、微波干燥機(jī)或熱風(fēng)干燥機(jī)中烘干，最后經(jīng)磨粉機(jī)磨粉、包裝。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種配制高屈服值油基鉆井液用有機(jī)土的制備方法，其特征在于：步驟1）除砂選用臥式離心機(jī)。