[发明专利]复合改性锂皂石及其制备方法和在油基钻井液中的应用有效
申请号: | 201910346197.7 | 申请日: | 2019-04-26 |
公开(公告)号: | CN110183596B | 公开(公告)日: | 2022-03-08 |
发明(设计)人: | 刘均一;陈二丁;万绪新;郭保雨;王宝田;柴金鹏;赵红香;王金利;刘伟 | 申请(专利权)人: | 中石化石油工程技术服务有限公司;中石化胜利石油工程有限公司;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 |
主分类号: | C08F292/00 | 分类号: | C08F292/00;C08F220/06;C08F220/56;C08F220/58;C09K8/035 |
代理公司: | 北京润平知识产权代理有限公司 11283 | 代理人: | 周坤;刘依云 |
地址: | 100029 北京市朝阳*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 复合 改性 皂石 及其 制备 方法 钻井 中的 应用 | ||
1.一种复合改性锂皂石在油基钻井液中的应用,所述复合改性锂皂石的制备方法包括以下步骤:
(1)在水中,将锂皂石粉末与季铵盐阳离子表面活性剂、聚醚改性硅氧烷磷酸酯盐进行接触反应,得到锂皂石改性中间体;
(2)对丙烯酸进行中和处理,得到中和度为60-85%的中和丙烯酸,然后将所述中和丙烯酸、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基十四烷磺酸进行混合,得到单体溶液;
(3)将分散剂溶解于有机相中制得油相溶液;
(4)将所述锂皂石改性中间体、单体溶液、交联剂和引发剂混合,然后在惰性氛围下,将所得混合物料与所述油相溶液进行反相悬浮聚合反应,得到复合改性锂皂石;
以所述复合改性锂皂石的重量为基准,来自丙烯酸单体的结构单元、来自丙烯酰胺单体的结构单元和来自2-丙烯酰胺基十四烷磺酸单体的结构单元的总重量的占比为55-75重量%。
2.根据权利要求1所述的应用,其中,在步骤(1)中,所述锂皂石粉末满足:纯度大于98重量%,粒径小于75μm,含水率小于3重量%。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其中,在步骤(1)中,所述锂皂石粉末通过预处理得到,该预处理的过程包括:将锂皂石在有机惰性溶液中进行超声处理,然后干燥、研磨。
4.根据权利要求3所述的应用,其中,在步骤(1)中:
所述超声处理的条件包括:功率为200-500W,时间为5-30min;
和/或,将超声处理后的锂皂石离心分离,再重复所述超声处理1-7次。
5.根据权利要求1、2、4任意一项所述的应用,其中,在步骤(1)中:
所述锂皂石粉末、季铵盐阳离子表面活性剂和聚醚改性硅氧烷磷酸酯盐的重量比为1:25-45:4-16;
和/或,所述接触反应的过程包括:先将所述锂皂石粉末与水制成固含量为5-25重量%的悬浮液,然后与季铵盐阳离子表面活性剂、聚醚改性硅氧烷磷酸酯盐在搅拌的条件下接触0.5-3小时;
和/或,所述季铵盐阳离子表面活性剂选自氯化十六烷基二甲基苄基季铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种;
和/或,还包括:将所述接触反应所得的固体物料依次经超声、洗涤至滤液中滴加硝酸银无沉淀产生,然后进行干燥、粉碎、过筛,制得所述锂皂石改性中间体。
6.根据权利要求3所述的应用,其中,在步骤(1)中:
所述锂皂石粉末、季铵盐阳离子表面活性剂和聚醚改性硅氧烷磷酸酯盐的重量比为1:25-45:4-16;
和/或,所述接触反应的过程包括:先将所述锂皂石粉末与水制成固含量为5-25重量%的悬浮液,然后与季铵盐阳离子表面活性剂、聚醚改性硅氧烷磷酸酯盐在搅拌的条件下接触0.5-3小时;
和/或,所述季铵盐阳离子表面活性剂选自氯化十六烷基二甲基苄基季铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种;
和/或,还包括:将所述接触反应所得的固体物料依次经超声、洗涤至滤液中滴加硝酸银无沉淀产生,然后进行干燥、粉碎、过筛,制得所述锂皂石改性中间体。
7.根据权利要求1所述的应用,其中,在步骤(2)中:
所述中和丙烯酸、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基十四烷磺酸的摩尔比为3-10:0.5-5:0.5-3;
和/或,所述中和处理的过程包括:在冰浴和搅拌的条件下,将氢氧化钠与丙烯酸进行中和,其中氢氧化钠的用量使得得到的中和丙烯酸的中和度为60-85%。
8.根据权利要求1所述的应用,其中,在步骤(3)中:
所述分散剂与所述有机相的重量比为1:3-8;
和/或,所述分散剂选自司盘-80、司盘-60、司盘-40、Tween-40和Tween-60中的一种或多种;
和/或,所述溶解的条件包括:在惰性氛围下,溶解的温度为65-85℃。
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