[其他]用于稠化水或親水液體的混合金屬氫氧化物

無效

• 申請號: 86104606
• 申請日: 1986-07-05
• 公開（公告）號: CN86104606A
• 公開（公告）日: 1987-02-04
• 發明（設計）人: 約翰·L·布巴;格林·W·斯特羅瑟
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: C09K7/04
• 分類號: C09K7/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 段成恩,徐汝巽

本發明涉及用混合金屬層狀氫氧化物來稠化水或親水液體。

對于稠化水，水溶液，親水液體和類似液體有各種原因，例如用作水基金屬加工液，防火液體、油田鉆井液、食物添加劑、液壓液體、水基顏料或涂料、洗刷液和其它應用，其中液體或溶液的稠化是有利的。

像guar膠和聚丙烯酰胺之類的水稠化劑對于高剪切，高于約250°F（121℃）的熱液處理、氧化、細菌侵襲和鹽是不穩定的。為了克服部分問題，往往需要象殺菌劑和抗氧化劑這樣的添加劑。

在下列專利中公開了用于象鉆井液之類的含水物質的稠化劑或粘化劑，該稠化劑或粘化劑包括各種形式的含結晶水的鋁化合物，例如，U.S.Patents????4，240，915;4，349，443;4，366，070;4，389，319;4，428，845;4，431，550;4，447，341;4，473，479;和4，486，318。公開用于同樣目的的其它形式的鋁化合物的專利有，例如，U.S.Patents，4，240，924;4，353，804;4，411，800和4，473，480。公開其它類型粘稠劑的相似專利有，例如，U.S.patents????4，255，268;4，264，455;4，312，765;4，363，736和4，474，667。

以上的專利涉及在現場含結晶水鋁化合物的形成。這種方法的主要缺點是：（1）所得到的稠化液體含有大量的反應鹽。這在許多情況下是不理想的。例如在用作顏料、金屬加工液或水基液壓液體時，由于鹽的存在會引起嚴重的腐蝕問題。關于油田鉆井液，如果有鹽存在，許多工作添加劑都不能很好起作用。因此，如果可能的話，最好在淡水中鉆井。（2）在引證的專利中敘述的反應是在原地進行（例如在鉆機的泥漿池中）;在這種條件下，反應不得充分的控制，由此產生的增稠劑的性能可能無法預料。

用Al（OH）₃作為膠凝劑用于各種過程中存在的其它問題如下：

（1）除一些象碳酸根或檸檬酸根之類的陰離子存在時，我們都知道Al（OH）₃凝膠將隨時間發生不利的變化。

（2）隨著pH值的變化，Al（OH）₃的流變性的不太穩定。例如，Al（OH）₃泥漿在pH值為6時可能是非常稠和均勻的，這是鉆井工業所希望的是在pH值為10的條件下進行，這時這種泥漿會聚結，從懸浮液中沉淀Al（OH）₃。這就產生了重大的問題，由于大多數鉆井操作都是在pH值為9～10.5的條件下進行。

過去普遍使用的稠化劑、尤其是用于鉆井泥漿中的，如膨潤土之類的礦物粘土，并且經常與其它試劑或象Fe₂O₃、BaSO₄和類似物質之類的稠化劑混合使用。一批批膨潤土的差別和對離子和溫度的敏感性導致了不穩定的效果，在使用期間經常需要對其組成進行調節;這就妨礙了鉆井操作。

在一些專利中公開了一些形態的結晶層狀混合金屬氫氧化物，例如在U.S.patents????4，477，367;4，446，201和4，392，979中，其中各種Li、Mg、Cu、Zn、Mn、Fe、Co和Ni的化合物形成部分晶體結構。在一些專利中公開了其它層狀化合物，例如U.S.patents2，395，931;2，413，184;3，300，577和3，567，472。這些化合物是通過包括共沉淀。夾雜、酸溶出和堿溶出的各種反應來制備的。

在油井鉆探中，鉆井液或“泥漿”起著各種作用：

1.它們除去鉆井中的鉆粉。

2.它們冷卻鉆頭。

3.它們提供平衡地層壓力的靜壓。

4.它們控制了地層的進液和保護地層。

為了實現部分這些作用，這種流體必須具有假塑性流變性。在一個井的井眼中有幾個剪切區，這種液體在這些區中應該具有不同的粘度。在鉆管與地層之間的環形空隙中，剪切速度約為100～1000秒^-1。在鉆頭處的剪切速度在約25000～200000秒^-1之間。在泥漿池中的剪切速度小于30秒^-1。為了在低剪切速度下鉆進固體，液體必須具有很大的粘度。但是，如果在鉆頭處，液體具有高粘度，在抽吸這種液體時就要損失大量的能量。因此，良好的鉆井液應該是剪切稀釋。液體在整個鉆井過程中保持這種流變性是非常重要的。但是，典型地抑制現有鉆井液性能的許多不利條件是各種陽離子（如鈣和鎂）的存在、鹽濃度的波動、高溫、氧化條件和細菌的存在。