[發(fā)明專利]頁(yè)巖地層用纖維二氧化硅復(fù)合微球和鉆井液及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110199460.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN112940695B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白楊;羅平亞;鄧嘉丁;李成;劉德秩;李宏波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/16
• 分類號(hào): C09K8/16;C09K8/24
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

1.一種頁(yè)巖地層用纖維二氧化硅復(fù)合微球，其特征在于，所述纖維二氧化硅復(fù)合微球包括二氧化硅空心球以及部分包覆在所述二氧化硅空心球的外表面和部分嵌入到所述二氧化硅空心球的內(nèi)部的纖維，其中，所述二氧化硅空心球的內(nèi)徑為0.8-4.7μm，外徑為1-5μm；所述纖維的長(zhǎng)為5-10μm，所述纖維的寬為1-3μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維二氧化硅復(fù)合微球，其中，所述二氧化硅空心球的內(nèi)徑為2.8-3.7μm，外徑為3-4μm；所述纖維的長(zhǎng)為5-8μm，所述纖維的寬為1-2μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維二氧化硅復(fù)合微球，其中，所述纖維選自聚酯纖維、聚酯胺纖維、聚丙烯纖維和聚四氟乙烯纖維中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維二氧化硅復(fù)合微球，其中，以所述纖維二氧化硅復(fù)合微球的總重量為基準(zhǔn)，所述二氧化硅空心球的含量為62-83重量%，所述纖維的含量為17-38重量%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維二氧化硅復(fù)合微球，其中，以所述纖維的總重量為基準(zhǔn)，所述嵌入到所述二氧化硅空心球的內(nèi)部的纖維的含量為4-16重量%。

6.一種權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的頁(yè)巖地層用纖維二氧化硅復(fù)合微球的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括：

（1）將纖維與油/水雙重乳液進(jìn)行第一接觸，得到第一混合物；

（2）將所述第一混合物與硅源進(jìn)行第二接觸后靜置，得到第二混合物；

（3）將所述第二混合物進(jìn)行減壓抽濾和烘干處理，得到頁(yè)巖地層用纖維二氧化硅復(fù)合微球。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，在步驟（1）中，所述第一接觸的條件包括：攪拌速率為400-700rpm，溫度為20-30℃，時(shí)間為4-9min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述油/水雙重乳液包括油相和水相，其中，所述油相為司盤80與正戊烷的混合物，所述水相為吐溫20與鹽酸水溶液的混合物。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，所述鹽酸水溶液的濃度為4-8mol/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，相對(duì)于100mL的所述正戊烷，所述司盤80的用量為5-12g；相對(duì)于100mL的所述鹽酸水溶液，所述吐溫20的用量為6-14g。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，以100mL的所述正戊烷與所述鹽酸水溶液的總重量為基準(zhǔn)，所述纖維的用量為30-70g。

12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，在步驟（2）中，所述第二接觸的條件包括：攪拌速率為400-700rpm，溫度為20-30℃，時(shí)間為25-55min。

13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述靜置的條件包括：1.5-4.5h。

14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述硅源選自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯和正硅酸四乙酯中的一種或多種。

15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述硅源與所述纖維的用量的質(zhì)量比為1：（3-7）。

16.一種頁(yè)巖地層用鉆井液，其特征在于，所述頁(yè)巖地層用鉆井液含有權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的頁(yè)巖地層用纖維二氧化硅復(fù)合微球。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鉆井液，其中，相對(duì)于100重量份的所述鉆井液，所述纖維二氧化硅復(fù)合微球的含量為3-15重量份。