[发明专利]一种钻井液用有机膨润土的制备方法

说明书

本发明涉及一种钻井液用有机膨润土的制备方法。钠基膨润土干料溶于水中，搅拌，形成悬浮体系a；将有机改性剂混溶于二甲苯中，搅拌溶解形成体系b；将助剂A溶于去离子水中，搅拌溶解加热，加入助剂B，反应形成均一体系c；搅拌下，将体系b加入到悬浮体系a中，反应形成均一体系d；搅拌下，将体系c加入悬浮体系d中，反应产物冷却，洗涤，过滤，干燥，粉碎过筛，得到钻井液用有机膨润土。本发明方法制备出的有机膨润土，在体系中具有良好的流变性能和配伍性能。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种钻井液用有机膨润土的制备方法。

背景技术

随着钻井技术的发展和环保法律法规的健全完善，水基钻井液逐渐不能满足井下复杂地质条件的需求，油基钻井液不能很好地满足环保要求，应用和推广均受到一定程度的限制。

油基钻井液也是页岩油气开发的主要钻井液体系，我国常用的油基泥浆主要是柴油体系，芳烃含量高，存在难以回收，污染环境的缺点。随着人们环保意识的增强，传统的油基钻井液使用将受到越来越严格的限制，合成基钻井液由于其环保性具有良好的发展前景。

合成基钻井液作为一种具有环保特性的新型钻井液体系，它既保留了油基钻井液的性能特点，又解决了油基钻井液与环境保护之间的矛盾，因此成为海洋复杂地层和其它陆地环境敏感区域钻井过程中必不可少的钻井液体系。

国外自90年代初开发投入使用第一代合成基钻井液以来，因其独有的性能和环境污染小的优点，取得了迅速的发展。近年来，随着更具优异性能的第二代合成基钻井液的投入使用，合成基钻井液体系日趋完善，国外现场使用已达到相当规模。

合成基钻井液用有机膨润土是合成基钻井液中最基本的亲油胶体，可提高钻井液的粘度和切力，降低钻井液的滤失量，有机膨润土的性能直接影响合成基钻井液的开发和应用。

国内对合成基钻井液用有机土的开发刚刚起步，没有相关专用产品。目前市场上没有成熟的合成基钻井液用有机膨润产品，已有的有机土产品，主要应用于传统油基钻井液，在合成基钻井液体系中存在流变性能差，造浆性能低等缺点，现场应用比较困难，因此开发合成基钻井液用有机膨润的制备方法迫在眉睫。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提出一种合成基钻井液用有机膨润土的制备方法，本发明制备的有机膨润土在合成基钻井液体系中具有良好的流变性能。

技术方案：本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种合成基钻井液用有机膨润土的制备方法，包括以下步骤：

（1）将钠基膨润土干料溶于水中，搅拌条件下，形成质量浓度为5%-7%悬浮体系a；

（2）将有机改性剂混溶于二甲苯中，搅拌溶解，形成质量浓度为10%-15%体系b；

（3）将助剂A 溶于去离子水中，搅拌溶解，加热，继续加入助剂B，反应形成均一体系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，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0.5~1小时，体系d中钠基膨润土/有机改性剂/助剂A+B质量比为10：4：1；

（6）将步骤（5）中得到的产物冷却，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，过筛，得到钻井液用有机膨润土。

优选地，步骤（1）中所述钠基膨润土干料采用天然钠基膨润土蒙脱石原矿进行提纯后制备，钠基膨润土中蒙脱石重量百分含量≥95%。

优选地，天然钠基膨润土蒙脱石原矿，其层间负电荷在0.3-0.45/单位晶胞之间。

优选地，采用新疆昌吉州奇台县的天然钠基膨润土蒙脱石原矿。