[發明專利]鉆井液用表面改性重晶石粉及其制備方法和水基鉆井液

有效

• 申請號: 202011216256.8
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112322259B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 邱正松;王帝;鐘漢毅;趙欣;馬梓文;馬佳欣;梁言;桂晨陽;劉云帆
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

1.一種水基鉆井液，其特征在于，所述水基鉆井液含有表面改性重晶石粉，且相對于100mL的所述水基鉆井液，所述表面改性重晶石粉的用量為250-400g；

所述表面改性重晶石粉的制備方法包括：

(1)將表面改性劑和水接觸，得到第一懸浮液；

(2)將所述第一懸浮液和重晶石粉接觸，得到第二懸浮液；

(3)將所述第二懸浮液進行研磨、離心和干燥處理，得到鉆井液用表面改性重晶石粉；所述表面改性劑、水和所述重晶石粉的用量的重量比為：(10-20)：(300-400)：(900-1300)；

其中，所述表面改性劑包括聚丙烯酸銨、聚順丁烯二酸銨和馬來酸丙烯酸共聚物鈉鹽；以所述表面改性劑的總重量為基準，所述聚丙烯酸銨的含量為30-48重量％，所述聚順丁烯二酸銨的含量為30-48重量％，所述馬來酸丙烯酸共聚物鈉鹽的含量為4-40重量％。

2.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，相對于100mL的所述水基鉆井液，所述鉆井液用表面改性重晶石粉的用量為300-350g。

3.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，以所述表面改性劑的總重量為基準，所述聚丙烯酸銨的含量為35-45重量％，所述聚順丁烯二酸銨的含量為35-45重量％，所述馬來酸丙烯酸共聚物鈉鹽的含量為10-30重量％。

4.根據權利要求3所述的水基鉆井液，其中，以所述表面改性劑的總重量為基準，所述聚丙烯酸銨的含量為39-41重量％，所述聚順丁烯二酸銨的含量為39-40重量％，所述馬來酸丙烯酸共聚物鈉鹽的含量為20-22重量％。

5.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，所述表面改性劑、水和所述重晶石粉的用量的重量比為(10-15)：300：(900-1000)。

6.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，所述接觸的條件包括：溫度為10-45℃，時間為5-20min。

7.根據權利要求5所述的水基鉆井液，其中，所述接觸的條件包括：溫度為15-35℃，時間為10-12min。

8.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，在步驟(3)中，所述研磨的條件包括：研磨速度為400-1000r/min，研磨時間為6-12h。

9.根據權利要求8所述的水基鉆井液，其中，在步驟(3)中，所述研磨的條件包括：研磨速度為600-800r/min，研磨時間為8-10h。

10.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，所述離心的條件包括：離心速度為5000-10000r/min，離心時間為5-20min。

11.根據權利要求10所述的水基鉆井液，其中，所述離心的條件包括：離心速度為6000-8000r/min，離心時間為10-15min。

12.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，所述重晶石粉的平均粒徑為200-450目，密度為4.2-4.4g/cm³。

13.根據權利要求12所述的水基鉆井液，其中，所述重晶石粉的平均粒徑為200-325目，密度為4.3-4.35g/cm³。

14.根據權利要求1所述的水基鉆井液，其中，所述鉆井液用表面改性重晶石粉的平均粒徑為2-20μm，抗溫能力＞220℃。

15.根據權利要求14所述的水基鉆井液，其中，所述鉆井液用表面改性重晶石粉的平均粒徑為4-10μm，抗溫能力為230-240℃。