[发明专利]耐高温油基钻井液用有机膨润土的制备方法

说明书

一种耐高温油基钻井液用有机膨润土的制备方法。将钠基膨润土干料溶于水中，形成悬浮液a；将有机改性剂溶于去离子水中，形成均一体系b；将助剂溶于无水乙醇中，形成均一体系c；在搅拌状态下，将体系b加入到悬浮体系a中，形成均一体系d；在搅拌状态下，将体系c加入悬浮体系d中，反应1~2小时；将产物冷却至室温，洗涤，过滤，最后固体产物在60～80℃真空环境下干燥，粉碎过筛得到产品。本发明方法可以较大地提高有机膨润土耐温性能和流变性，有机土的耐温性可达200℃。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及钻井液用有机土技术领域，具体涉及一种耐高温油基钻井液用有机膨润土的制备方法。

背景技术

膨润土，是以蒙脱石为主的含水粘土矿，分子式：Na_x(H₂O)₄(Al_2-XMg_0.83)Si₄O₁₀)(OH)₂，由于它具有特殊的性质，如：膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等等被运用于各种领域。我国膨润土矿资源十分丰富，含量仅次于美国，居世界第二位，但对其深加工利用远不及国外，一直处于初期开发应用阶段，近几年才开展对膨润土深加工利用研究工作，有机膨润土就是膨润土深加工的精细产品之一。有机膨润土由于其具有疏水亲油的特性，在有机溶剂中有良好的分散性、加溶性和乳化性．而广泛应用于石油钻井、油漆、油墨、高温润滑脂、化妆品、铸造、农药等工业领域作为防沉降剂、稠化剂、增粘剂及悬浮剂等。

有机膨润土是油基钻井液中的最基本亲油胶体，在油基钻井液中既可提高泥浆的粘度和切力，又能降低油基钻井液的滤失量，因此有机土是油基钻井液中不可缺少的添加剂。有机土在钻井液中主要起增黏提切的作用，其性能的好坏将直接影响钻井液的流变性和携岩能力。目前市场上的钻井液用有机土耐温性能较差，因此对耐高温油基钻井液用有机土的制备进行了研究。

发明内容

本发明的目的是提出一种耐高温油基钻井液用有机膨润土的制备方法。

本发明的主要技术方案：耐高温油基钻井液用有机膨润土的制备方法，其特征是包括：

（1）将钠基膨润土干料溶于水中，高速搅拌，形成浓度为4-8%悬浮液a；

（2）将季铵盐有机改性剂溶于去离子水中，搅拌溶解，形成10-20%的均一体系b；

（3）将助剂溶于无水乙醇中，搅拌溶解，形成均一体系c；

（4）在搅拌状态下，将体系b加入到悬浮体系a中，并调节体系PH值为7～8，控制温度在70～90℃，反应1~2小时，形成均一体系d；

（5）在搅拌状态下，将体系c加入悬浮体系d中，在70～90℃反应1~2小时；

将步骤（5）中得到的产物冷却至25℃，洗去产物中多余的离子，过滤，然后将所得的固体产物在60～80℃真空环境下干燥，粉碎过200目筛，即得到有机膨润土产品。

所述各组分的质量比为钠基土/有机改性剂/助剂=10~13/6~8/0.7~1。

所述季胺盐有机改性剂为双十八烷基二甲基苄基氯化铵；加入量是钠基膨润土阳离子交换量的80～120%摩尔当量。

所述助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，R-O-(CH₂CH₂O)nH(R=C12～18,n=15～16))。

上述钠基膨润土是粉状混合物，蒙脱石重量百分含量≥93%，膨胀容85~95 ml/g。

本发明方法可以较大地提高钻井液用有机膨润土的耐温性和流变性能，发明出性能优良的有机膨润土，耐温性能可达200℃。

具体实施方式