[发明专利]基于智能成膜的热敏自封堵膨润土、其应用及钻井液

权利要求书

1.一种基于智能成膜的热敏自封堵膨润土，其特征在于：基于智能成膜的热敏自封膨润土为表面点修饰及层间结合插层的高温自封堵性膨润土。

2.如权利要求1所述的一种基于智能成膜的热敏自封堵膨润土，其特征在于：基于智能成膜的热敏自封堵膨润土为表面及层间结合柔性功能修饰剂的空间网状复合物。

3.如权利要求1所述的一种基于智能成膜的热敏自封堵膨润土，其特征在于：基于智能成膜的热敏自封堵膨润土的开关温度为80～140℃。

4.如权利要求2所述的一种基于智能成膜的热敏自封堵膨润土，其特征在于：柔性功能修饰剂为多胺聚合物HPPA。

5.如权利要求4所述的一种基于智能成膜的热敏自封堵膨润土，其特征在于：多胺聚合物HPPA为掺杂N-异丙基丙烯酰胺，N,N,N’N’-四甲基乙二胺，丙烯酸和DWP的复合物，其分子量为10000～40000。

6.一种如权利要求1至5任一所述的基于智能成膜的热敏自封堵膨润土的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，活化膨润土

取2～3g膨润土与100mL的体积浓度为30％的浓盐酸水溶液混溶，35～45℃下，磁力搅拌5～8h，然后在100～120℃下旋转蒸馏5～9h，干燥；

步骤二，洗涤干燥

步骤一的膨润土用无水乙醇反复荡洗3～5遍，然后，80～90℃干燥3h，并用固体粉粹机研磨膨润土至平均粒径为300～500目，制得活化膨润土；

步骤三，构造膨润土结合位点

将5～10g活化膨润土分散于100mL蒸馏水中，并添加超声分散装置，超声分散搅拌3～5h；然后，加入适量的3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌2～3h，反应温度为50～58℃；待反应结束后，向混和液中加入30～50ml氯仿，搅拌2～3h；然后，7000～9000rpm离心混合液3～5min；继而取离心后的固体分离物继续分散于无水乙醇，反复洗涤3～5次；

步骤四，结合改性膨润土

取3～5g洗涤后的沉淀物，溶于200mL蒸馏水中，并加入4～7gN-异丙基丙烯酰胺，2～5gN,N,N’N’-四甲基乙二胺，氮气保护冰水浴搅拌20～30min；然后，将搅拌后的混和液按体积比1:1.15～1:4.25加入丙烯酸，然后置于65～70℃的热滚炉中反应5～8h；

步骤五，联结膨润土颗粒

然后，分别加入2～5mL稳定剂DWP，DWP为Lv-PAC(钻井液用低粘聚阴离子纤维素)与PAMAM(聚酰胺-胺型树枝状高分子)的混合液，体积比为1:2～1:5，老化罐封存，120℃～130℃热滚1～2天，得到混合液；

步骤六，干燥粉碎

干燥热滚后的混合液，并用固体粉粹机研磨残余固体至300～500目，制得热敏性的自封堵膨润土。

7.如权利要求1至5任一所述的基于智能成膜的热敏自封堵膨润土在钻井液中的应用，其特征在于：用于制备包括权利要求1至5任一所述的基于智能成膜的热敏自封堵膨润土的钻井液。

8.如权利要求7所述的基于智能成膜的热敏自封堵膨润土在钻井液中的应用，其特征在于：所述钻井液成分及配比为，

基于智能成膜的热敏自封堵膨润土 12g；

水 300mL

基于智能成膜的热敏自封堵膨润土 12g；

NaCl 3～9g

阴离子羧甲基纤维素Lv-PAC 1.5～3g

两性离子聚合物FA367 1.5～3g

CaCO3 9～15g

季戊四醇硬脂酸酯PETs 0.6～1.5g

加重材料重晶石粉，200目调节至所需密度。

9.一种基于智能成膜的热敏自封堵膨润土钻井液，其特征在于：基于智能成膜的热敏自封堵膨润土钻井液成分及配比如下，

基于智能成膜的热敏自封堵膨润土 12g；

水 300mL

基于智能成膜的热敏自封堵膨润土 12g；

NaCl 3～9g

阴离子羧甲基纤维素Lv-PAC 1.5～3g

两性离子聚合物FA367 1.5～3g

CaCO₃ 9～15g

季戊四醇硬脂酸酯PETs 0.6～1.5g

加重材料重晶石粉，200目调节至所需密度。