[發明專利]一種能夠調節鉆井液流變性的雙面人納米涂層顆粒

有效

• 申請號: 202110290986.0
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113025290B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 楊現禹;蔡記華;蔣國盛;陳書雅;石彥平;魏朝暉
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;E21B21/06
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 張祥軍

1.一種能夠調節鉆井液流變性的雙面人納米涂層顆粒，其特征在于：包括，

二氧化硅微米顆粒；

第一層鈦表層，所述第一層鈦表層覆蓋在二氧化硅微米顆粒外表面；

鎳表層，所述鎳表層覆蓋在前述第一層鈦表層外表面；

第二層鈦表層，所述第二層鈦表層覆蓋在前述鎳表層外表面；

其中，第一層鈦表層不完全覆蓋二氧化硅微米顆粒的外表面，鎳表層覆完全覆蓋第一層鈦表層，第二層鈦表層完全覆蓋鎳表層。

2.根據權利要求1所述的一種能夠調節鉆井液流變性的雙面人納米涂層顆粒，其特征在于：

所述二氧化硅微米顆粒的最大粒徑等于3μm；

所述第一層鈦表層的厚度為2.5nm；

所述鎳表層的厚度為40nm；

所述第二層鈦表層的厚度為2.5nm。

3.根據權利要求1所述的一種能夠調節鉆井液流變性的雙面人納米涂層顆粒，其特征在于：所述第一層鈦表層覆蓋二氧化硅微米顆粒48％～52％的外表面。

4.雙面人納米涂層顆粒在鉆井液中的應用，其特征在于：采用權利要求1、2或3中所述的雙面人納米涂層顆粒，將極化后的雙面人納米涂層顆粒添加到鉆井液中，用于調節鉆井液的流變特性，所述流變特性包括表觀粘度和塑性粘度。

5.根據權利要求4所述的雙面人納米涂層顆粒在鉆井液中的應用，其特征在于：通過控制鉆井液中雙面人納米涂層顆粒的速度和方向實現對鉆井液流變特性的調節。

6.根據權利要求4所述的雙面人納米涂層顆粒在鉆井液中的應用，其特征在于：所述雙面人納米涂層顆粒在鉆井液中呈鏈條狀態。

7.一種雙面人納米涂層顆粒的制備方法，其特征在于：包括，

S1，在溶液中分散二氧化硅微米顆粒，最終形成單層分布狀態的二氧化硅微米顆粒層；

S2，對S1中呈單層分布狀態的二氧化硅微米顆粒層進行第一次鈦沉積，形成第一層鈦表層；

S3，在第一層鈦表層外表面沉積鎳表層；

S4，在鎳表層外表面沉積第二層鈦表層；

S5，對S4中完成第二層鈦表層沉積的二氧化硅微米顆粒進行極化處理。

8.根據權利要求7所述的一種雙面人納米涂層顆粒的制備方法，其特征在于：所述S1中，將二氧化硅微米顆粒分散在去離子水中，且二氧化硅微米顆粒在去離子水溶液中重量百分比為0.03％，將含有二氧化硅微米顆粒的去離子水溶液添加至載玻片上，以1000RPM的轉速旋轉5s，接著以3000RPM的轉速旋轉15s，然后以3000RPM的轉速旋轉30s，最后停止旋轉。

9.根據權利要求7所述的一種雙面人納米涂層顆粒的制備方法，其特征在于：所述S2、S3和S4中均采用電子束沉積。

10.根據權利要求7所述的一種雙面人納米涂層顆粒的制備方法，其特征在于：所述S5中，通過對含有雙面人納米涂層顆粒的去離子水溶液使用永磁體使得雙面人納米涂層顆粒形成隨機偶極子，或者將含有雙面人納米涂層顆粒的去離子水溶液涂覆在載玻片上并通過磁場極化產生均勻的偶極子。