[發明專利]一種井壁強化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202310428180.2
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116496765A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 李瑞剛;宋元成;孫方龍;張家華;趙志強;向幸運;高偉;劉軍;李紅偉;李金鎖
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務股份有限公司;中石化華北石油工程有限公司
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/32;C09K8/36
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔霽第

1.一種井壁強化劑，其特征在于，主要由氨基修飾的二氧化硅和低共熔溶劑制成，所述低共熔溶劑包括氫鍵供體和氫鍵受體，所述氫鍵供體選自C₁～C₅羧酸、苯乙酸、氨基酸、丙三醇、聚乙二醇、葡萄糖、丁二醇中的一種或任意組合，所述氫鍵受體包括氯化膽堿，所述氫鍵供體和氫鍵受體的質量比為(1～16):1；所述氨基修飾的二氧化硅的質量和低共熔溶劑中氯化膽堿的質量之比為(0.01～0.1):1。

2.如權利要求1所述的井壁強化劑，其特征在于，所述C₁～C₅羧酸選自甲酸、乙酸、丙酸中的一種或任意組合。

3.如權利要求1所述的井壁強化劑，其特征在于，氨基修飾的二氧化硅由二氧化硅經氨基修飾制得；所述氨基修飾的方法包括以下步驟：將平均粒徑為20～500nm的二氧化硅在氨水中浸泡，洗滌，干燥后得到氨基修飾的二氧化硅。

4.如權利要求3所述的井壁強化劑，其特征在于，每5g的平均粒徑為20～500nm的二氧化硅對應的氨水的體積為20～60mL；所述氨水的濃度為5～10mol/L。

5.如權利要求3所述的井壁強化劑，其特征在于，所述浸泡的時間不少于3h；所述洗滌是將浸泡后的體系洗滌至中性。

6.如權利要求3所述的井壁強化劑，其特征在于，所述干燥的溫度為25～60℃，時間為6～12h。

7.如權利要求3-6中任一項所述的井壁強化劑，其特征在于，所述平均粒徑為20～500nm的二氧化硅由包括以下步驟的方法制得：將聚醚溶液、水、鹽酸和聚乙烯醇溶液混勻，然后加入正硅酸四烷基酯，混合反應不少于10min，然后將混合反應后的體系靜置不少于12h，再將靜置后的體系混合不少于12h，然后將混合后的體系水熱處理，固液分離，洗滌，干燥，再將干燥所得固體進行煅燒，得到平均粒徑為20～500nm的二氧化硅。

8.如權利要求7所述的井壁強化劑，其特征在于，所述聚醚溶液的質量分數為5～40％；每40mL水對應采用的聚醚溶液的質量為10～50g；所述鹽酸的質量分數為10～37％；每40mL水對應采用的鹽酸的體積為5～15mL；每40mL水對應采用的正硅酸四烷基酯的質量3～6g；所述水熱處理的溫度為80～120℃，時間為12～36h；所述煅燒的溫度為500～600℃，時間為3～6h。

9.一種如權利要求1-8中任一項所述的井壁強化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將配方量的氨基修飾的二氧化硅和低共熔溶劑混勻，得到井壁強化劑。

10.一種如權利要求1-8中任一項所述的井壁強化劑在鉆井液中的應用。