[發(fā)明專(zhuān)利]一種有機(jī)改性海泡石的制備方法以及該有機(jī)改性海泡石的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710265478.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106861641B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖立兵;龔志金;張澤朋;呂國(guó)誠(chéng);梅樂(lè)夫;歐陽(yáng)東紅;劉衛(wèi)湘;譚建杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);湘潭海泡石科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/22
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C09K8/035
• 代理公司: 11426 北京康思博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 路永斌;劉冬梅

本發(fā)明公開(kāi)了一種新型有機(jī)改性海泡石的制備方法，所述方法如下進(jìn)行：先對(duì)海泡石原礦進(jìn)行提純，然后采用陽(yáng)離子改性劑和陰離子改性劑進(jìn)行改性，得到有機(jī)改性海泡石；其中，基于10重量份的純化海泡石，陽(yáng)離子改性劑的用量為1～2.5重量份，而采用的陰離子改性劑的摩爾量等于陽(yáng)離子改性劑的摩爾量。本發(fā)明所述方法條件溫和、不苛刻，易于實(shí)現(xiàn)，也易于大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用；得到的有機(jī)改性海泡石在有機(jī)體系(油相)中具有良好地分散性、良好的觸變性和高粘度；并且，得到的有機(jī)改性海泡石具有抗高溫性，即在高溫的有機(jī)體系(油相)中具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，滿足油基鉆井液的使用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)改性海泡石領(lǐng)域，尤其涉及有機(jī)改性海泡石的制備方法，特別地，涉及一種新型有機(jī)改性海泡石的制備方法以及該有機(jī)改性海泡石的應(yīng)用。

背景技術(shù)

海泡石是一種富鎂硅酸鹽礦物。其理論化學(xué)式為 Mg₈[Si₂O₃₀](OH)₄·12H₂O，水分子中有4個(gè)為結(jié)晶水，其余為沸石水。SiO₂含量54-60％，MgO 21-25％，并常含有少量鐵、錳等元素。外觀為土狀或纖維狀。硬度2-2.5，密度2.2g/cm³。干燥者可浮于水。顏色多變，一般為白、淺灰色，常見(jiàn)的還有淺紅、淡黃，褐色等。斜方晶系；a₀＝1.34nm，b₀＝2.68nm，c₀＝0.528nm，β＝90°；Z＝2。存在一維結(jié)構(gòu)通道，通道橫截面積0.37×1.64nm²，因而含較多的沸石水。

海泡石的儲(chǔ)量和品位都比較低，但是由于其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，引起了廣泛的關(guān)注。海泡石的主要性質(zhì)有：(1)高比表面積，外部和內(nèi)部比較面積分別可達(dá)400m²/g和500m²/g；(2) 具有一定的陽(yáng)離子交換性，陽(yáng)離子交換容量為20～45 mmol/100g；(3)吸附性；(4)催化性；(5)流變性?；谝陨闲再|(zhì)，海泡石主要應(yīng)用于三個(gè)方面：(1)吸附材料，吸附劑、脫色劑、凈化劑、澄清劑、過(guò)濾劑、殺蟲(chóng)劑、飼料添加劑、刺激劑及食品的保護(hù)劑、藥物載體等；(2)催化劑及催化劑載體材料；(3)流變材料。作鉆井優(yōu)質(zhì)抗鹽泥漿材料的增稠劑、懸浮劑、觸變劑、粘結(jié)劑，也可用于化妝品、涂料、涂層、飼料、肥料等，還常作為石棉代替材料。

因海泡石具有纖維狀特點(diǎn)，在水中形成交織針狀的集團(tuán)，并擴(kuò)散形成毛氈結(jié)構(gòu)的懸浮體，使其在水基泥漿中具有優(yōu)異的抗鹽性能、觸變性能和熱穩(wěn)定性能。但隨著油氣工程的發(fā)展，面對(duì)高溫高壓深井、大斜度鉆井和水平井等復(fù)雜鉆井，水基鉆井液已經(jīng)無(wú)法滿足鉆探工程的需求。油基鉆井液因其在機(jī)械轉(zhuǎn)速、抑制性、穩(wěn)定井壁、潤(rùn)滑性和熱穩(wěn)定性等方面的突出表現(xiàn)而應(yīng)用于復(fù)雜的鉆井工程，這為有機(jī)粘土的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了機(jī)會(huì)和市場(chǎng)。目前，油基鉆井液中存在著幾個(gè)技術(shù)瓶頸：(1) 高密度鉆井液的懸浮性和流變性的優(yōu)化；(2)抗高溫性。在高溫高壓深井中必須使用較高密度的鉆井液，鉆井液除了懸浮鉆屑以外，還需要懸浮大量的加重材料(如重晶石)。這對(duì)有機(jī)鉆井泥漿用有機(jī)粘土產(chǎn)品性能提出了更高的要求。