[發(fā)明專利]一種溫度和pH雙重刺激響應(yīng)納米凝膠的合成及油基鉆井液

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110694706.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113416527B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝剛;黃國(guó)豪;黃進(jìn)軍;鄧明毅;范莉;陳宇;雷震;曹少帥;谷碩;汪若蘭;莫俊秀;范翠玲;羅清欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/467
• 分類號(hào): C09K8/467;C09K8/36
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種溫度和pH雙重刺激響應(yīng)納米凝膠，其特征在于，所述溫度和pH雙重刺激響應(yīng)納米凝膠的原料有納米二氧化硅、溫度響應(yīng)性單體、pH響應(yīng)性單體、含烯鍵的長(zhǎng)鏈烷烴酯類單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑，采用如下步驟制備而成：

納米二氧化硅的改性：將納米二氧化硅置于70-80℃真空干燥箱中12-14h，準(zhǔn)確稱取干燥后的納米二氧化硅2-3g，加入到40-50mL乙醇/水的分散液中，超聲分散40-50min，然后邊攪拌邊滴加加γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)2-3g，在70-80℃反應(yīng)12h后，用乙醇洗滌，反復(fù)3-5次，最后置于50-60℃真空干燥箱中6-8h得到改性納米二氧化硅；

將納米二氧化硅置于燒杯中，加入蒸餾水并超聲分散10-20min后轉(zhuǎn)入反應(yīng)器中，將溫度響應(yīng)性單體、pH響應(yīng)性單體、含烯鍵的長(zhǎng)鏈烷烴酯類單體、交聯(lián)劑分別溶于去離子水中后轉(zhuǎn)入反應(yīng)器中，磁力攪拌2-3h；將反應(yīng)器升溫至60-70℃后，向反應(yīng)體系中加入引發(fā)劑反應(yīng)6-8h；待反應(yīng)體系自然冷卻后，用蒸餾水洗滌至pH為6-7之間，并用蒸餾水浸泡3-4天，每天定時(shí)換水3-5次，即得溫度和pH雙重刺激響應(yīng)納米凝膠；

所述的溫度和pH雙重刺激響應(yīng)納米凝膠，其特征在于，溫度響應(yīng)性單體為N-異丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺中的一種；所述pH響應(yīng)性單體為丙烯酸、烯丙胺中的一種，所述含烯鍵的長(zhǎng)鏈烷烴酯類單體為甲基丙烯酸十二醇酯、甲基丙烯酸十四醇酯、甲基丙烯酸十六烷基酯中的一種；所述交聯(lián)劑為DVB(二乙烯基苯)；所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉中的一種；

所述的溫度和pH雙重刺激響應(yīng)納米凝膠，其特征在于，所述乙醇/水的分散液中水與乙醇的體積比為1：4.5-5，所述納米二氧化硅的添加量為溫度響應(yīng)性單體和pH響應(yīng)性單體總重量的5％-20％；所述溫度響應(yīng)性單體與pH響應(yīng)性單體的摩爾比為1：0.1-0.5；所述交聯(lián)劑的用量為溫度響應(yīng)性單體重量的2％；所述引發(fā)劑的用量為溫度響應(yīng)性單體重量的1％-5％。

2.一種油基鉆井液，其特征在于，所述鉆井液中添加有權(quán)利要求1所述的溫度和pH雙重刺激響應(yīng)納米凝膠。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油基鉆井液，其特征在于，所述鉆井液包括以下組分：基油，水相，主乳化劑，輔乳化劑，潤(rùn)濕劑，有機(jī)土，降濾失劑，生石灰，pH調(diào)節(jié)劑，溫度和pH雙重刺激響應(yīng)納米凝膠封堵劑，加重劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油基鉆井液，其特征在于，所述基油為3#白油，所述水相為25％CaCl₂鹽水，所述主乳化劑為HW Pmul-1，所述輔乳化劑為HW Smul-1，所述潤(rùn)濕劑為HWWet-1，所述有機(jī)土為HW Gel-3，所述生石灰為HW-pH，所述降濾失劑為HW Trol-101，所述pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、石灰中的至少一種；所述加重劑為重晶石；

材料說(shuō)明：

主乳HW Pmul-1為油基鉆井液用主乳化劑-脂肪酸聚酰胺；

輔乳HW Smul-1為油基鉆井液用輔乳化劑-改性松漿油；

潤(rùn)濕劑HW Wet-1為油基鉆井液用潤(rùn)濕劑-季銨鹽；

有機(jī)土HW Gel-3為油基鉆井液用增粘劑-有機(jī)土；

生石灰HW-pH為油基鉆井液用堿度調(diào)節(jié)劑-生石灰；

降濾失劑HW Trol-101為油基鉆井液用抗高溫降濾失劑-改性瀝青；

均來(lái)自成都西油華巍科技有限公司。