[发明专利]一种配制高屈服值油基钻井液用有机土及其制备方法

权利要求书

1.一种配制高屈服值油基钻井液用有机土，其特征在于：所述有机土由蒙脱石、烷基季铵盐阳离子表面活性剂、带有强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂和带长链烷基基团阴离子表面活性剂反应而成；所述的烷基季铵盐阳离子表面活性剂，投入量为钠基蒙脱石阳离子交换容量的0.6~1.5倍；带强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂的投入量为钠基蒙脱石阳离子交换容量的0.01~0.5倍；带长链烷基基团阴离子表面活性剂的投入量为带强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂等物质的量；

所述的烷基季铵盐阳离子表面活性剂为单或双长碳链且碳原子数为14~22的烷基季铵盐阳离子表面活性剂，结构表达式分别为：

式中R₁碳原子数为14-20的烷基；R₂为碳原子数为1-20的烷基或苄基或异辛基；R₃为碳原子数为1-4的烷基或苄基；X^-为Cl^-或Br^-；

所述的带强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂的分子结构中带有酰胺基、羟基或酯基的中的一种或两种及以上；

所述的带长链烷基基团阴离子表面活性剂为碳链由12-18个碳的脂肪酸、脂肪酸盐、烷基磺酸或烷基磺酸盐。

2.根据权利要求1所述的一种配制高屈服值油基钻井液用有机土，其特征在于：所述的烷基季铵盐阳离子表面活性剂的投入量为钠基蒙脱石阳离子交换容量的0.8~1.2倍。

3.根据权利要求1或2所述的一种配制高屈服值油基钻井液用有机土，其特征在于：所述的烷基季铵盐阳离子表面活性剂为十六/十八烷基三甲基氯化铵、十六/十八烷基二甲基苄基氯化铵、双十六/双十八烷基二甲基氯化铵、双十六/双十八烷基甲基苄基氯化铵。

4.根据权利要求1所述的一种配制高屈服值油基钻井液用有机土，其特征在于：所述的带强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂的投入量为钠基蒙脱石阳离子交换容量的0.05~0.3倍。

5.根据权利要求1或4所述的一种配制高屈服值油基钻井液用有机土，其特征在于：所述的带强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂为十六/十八烷基二羟乙基氯化铵、二（牛油乙基酰胺）聚乙氧基甲基硫酸甲酯铵和二（牛油乙基酯）聚乙氧基甲基硫酸甲酯铵中的一种或两种及以上的混合物。

6.根据权利要求1或4所述的一种配制高屈服值油基钻井液用有机土，其特征在于：所述的带长链烷基基团阴离子表面活性剂为肉豆蔻酸/肉豆蔻酸钠、棕榈酸/棕榈酸钠、硬脂酸/硬脂酸钠、十四烷基磺酸/十四烷基磺酸钠、十四烷基磺酸/十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸/十六烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸/十六烷基苯磺酸钠、十八烷基磺酸/十八烷基磺酸钠、十八烷基苯磺酸/十八烷基苯磺酸钠中的一种或两种及以上的混合物。

7.一种制备权利要求1所述的一种配制高屈服值油基钻井液用有机土的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）将膨润土原矿粉在淡水或去离子水中打浆；

2）加入土量的1%~5%的钠盐改型剂，搅拌1~2小时，经自然沉降、水力旋流器、过滤式离心机或卧式离心机除砂；将分离的悬液再经高压均质机或碟片式离心机进一步去除杂质，得到钠基蒙脱石悬液；

3）将钠基蒙脱石悬液边搅拌边加热至40~90℃；保温0.5~2小时，用磷酸、硫酸或盐酸将悬液的酸碱度调节至pH=2~5，继续搅拌0.5~2小时；

4）向悬液中投入烷基季铵盐阳离子表面活性剂，投入量为钠基蒙脱石阳离子交换容量的0.6~1.5倍继续搅拌反应0.5~2小时；

5）同时向悬液中投入带强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂和带长链烷基基团阴离子表面活性剂，带强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂的投入量为钠基蒙脱石CEC的0.01~0.5倍；带长链烷基基团阴离子表面活性剂的投入量为带强极性基团的季铵盐阳离子表面活性剂等物质的量，继续搅拌反应0.5~2小时；

6）停止加热，将反应浆液泵入板框压滤机或离心分离机中脱水，然后将滤饼在闪蒸式干燥机、微波干燥机或热风干燥机中烘干，最后经磨粉机磨粉、包装。

8.根据权利要求7所述的一种配制高屈服值油基钻井液用有机土的制备方法，其特征在于：步骤1）除砂选用卧式离心机。