[发明专利]纳米石墨烯及其制备方法与应用以及油基钻井液

权利要求书

1.一种纳米石墨烯的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将原料石墨、第一氧化剂和插层剂接触进行第一反应，得到改性石墨；

(2)将所述改性石墨、酸和第二氧化剂接触进行第二反应，得到石墨烯预产物；

(3)将所述石墨烯预产物进行气流剥离，得到纳米石墨烯。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述原料石墨：第一氧化剂：插层剂的重量比为1：(110-150)：(20-60)，优选为1：(120-140)：(30-50)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述改性石墨：酸：第二氧化剂的重量比为1：(20-40)：(3-8)，优选为1：(30-37)：(4-6)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述第一氧化剂选自过硫酸铵、过硫化钾、过碳酸钠和过氧乙酸中的至少一种，优选为过硫酸铵；

优选地，所述插层剂选自浓硫酸、高锰酸钾、高碘酸中的至少一种，进一步优选为浓硫酸；

优选地，所述第二氧化剂选自高锰酸钾、高铁酸、过二硫酸和重铬酸中的至少一种，进一步优选为高锰酸钾；

优选地，所述酸选自浓硫酸、高氯酸、高碘酸和浓硝酸中的至少一种，进一步优选为浓硫酸。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中，所述第一反应的条件包括：温度为10-25℃；

优选地，步骤(2)中，所述第二反应的条件包括：温度为1-10℃，时间为2-4h；

优选地，步骤(3)中，所述气流剥离的条件包括：温度为30-90℃。

6.一种权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制得的纳米石墨烯，其中，所述纳米石墨烯的平均粒径为110-750nm，优选为110-600nm。

7.权利要求6所述的纳米石墨烯在油基钻井液中作为封堵剂的应用。

8.一种油基钻井液，含有权利要求6所述的纳米石墨烯。

9.根据权利要求8所述的油基钻井液，其中，所述油基钻井液包括如下组分：基油100重量份、有机土5-12重量份、乳化剂1-6重量份、润湿剂2-6重量份、所述纳米石墨烯3-18重量份、加重剂5-30重量份、降滤失剂2-10重量份、氯化钙水溶液10-40重量份、氧化钙2-7重量份；

优选地，所述油基钻井液包括如下组分：基油100重量份、有机土6-10重量份、乳化剂2-5重量份、润湿剂3-5重量份、所述纳米石墨烯4-16重量份、加重剂10-20重量份、降滤失剂3-6重量份、氯化钙水溶液20-30重量份、氧化钙3-6重量份。

10.根据权利要求8或9所述的油基钻井液，其中，所述基液选自白油和/或柴油，优选为白油；

优选地，所述有机土为亲水性膨润土与烷基季铵盐类阳离子表面活性剂相互作用制得的亲油性黏土；

优选地，所述乳化剂包括主乳化剂和辅乳化剂；其中，所述主乳化剂选自环烷酸钙﹑油酸和环烷酸酰胺中的至少一种，所述辅乳化剂选自司盘系列乳化剂和/或烷基苯磺酸钙；

优选地，所述润湿剂为脂肪酸衍生物；

优选地，所述降滤失剂选自钠羧甲基纤维素、腐殖酸和褐煤碱液中的至少一种，进一步优选为钠羧甲基纤维素；

优选地，所述加重剂选自API重晶石、超细硫酸钡、磁铁矿粉、钛铁矿粉和四氧化三锰中的至少一种，进一步优选为API重晶石。