[发明专利]负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法、粘土流型调节剂及水基钻井液

权利要求书

1.一种负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法，其特征在于，所述负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法包括以下步骤：

将粘土矿物的粒子在第一溶剂中悬浮，在酸液的调节下，通过预设的溶胶及凝胶法，在所述粘土矿物的粒子表面负载金属氧化物，并通过真空干燥、研磨得到负载金属氧化物的粘土粒子，所述第一溶剂包括N’N-二甲基甲酰胺、丙酮或者二甲基亚砜中的一种或多种；

通过水解液提前水解KH570硅烷偶联剂，得到第二溶剂，并将所述负载金属氧化物的粘土粒子悬浮在所述第二溶剂中产生第一反应，得到大分子引发剂，所述水解液为80%～90%乙醇溶液；

将所述大分子引发剂与丙烯腈、丙烯酰胺、乙烯基磺酸盐、乙烯基季铵盐以及苯乙烯在第三溶剂中产生第二反应，得到目标负载金属氧化物的粘土流型调节剂，所述乙烯基磺酸盐、乙烯基季铵盐、丙烯酰胺、丙烯腈、苯乙烯的摩尔比为1：0.5～3：0.5～3：0.1～1：0.2～3，所述第三溶剂为去离子水或丙酮；

其中，所述将所述大分子引发剂与丙烯腈、丙烯酰胺、乙烯基磺酸盐、乙烯基季铵盐以及苯乙烯在第三溶剂中产生第二反应，得到目标负载金属氧化物的粘土流型调节剂的步骤包括：

将所述大分子引发剂溶于所述第三溶剂，并依次向所述第三溶剂中加入所述丙烯腈、丙烯酰胺、乙烯基磺酸盐、乙烯基季铵盐以及苯乙烯，得到第四溶剂；

向所述第四溶剂依次添加氧化剂以及还原剂，升温至预设温度后进行所述第二反应，得到所述目标负载金属氧化物的粘土流型调节剂。

2.如权利要求1所述的负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法，其特征在于，所述将粘土矿物的粒子在第一溶剂中悬浮，在酸液的调节下，通过预设的溶胶及凝胶法，在所述粘土矿物的粒子表面负载金属氧化物，并通过真空干燥、研磨得到负载金属氧化物的粘土粒子的步骤包括：

将所述粒子加入到所述第一溶剂中进行悬浮，并通入氮气进行搅拌；

向所述第一溶剂依次滴加预设的前驱体以及所述酸液，并通过真空干燥、研磨，得到所述负载金属氧化物的粘土粒子。

3.如权利要求1所述的负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法，其特征在于，所述通过水解液提前水解KH570硅烷偶联剂，得到第二溶剂，并将所述负载金属氧化物的粘土粒子悬浮在所述第二溶剂中产生第一反应，得到大分子引发剂的步骤包括：

将所述KH570硅烷偶联剂以预设速率添加至预设温度的水解液中进行超声分散，得到所述第二溶剂；

将所述负载金属氧化物的粘土粒子分散于所述第二溶剂中，依次进行所述第一反应以及真空干燥，得到所述大分子引发剂。

4.如权利要求1所述的负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法，其特征在于，所述乙烯基磺酸盐包括2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的一种或多种，所述乙烯基季铵盐包括二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、三甲基乙烯基溴化铵中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法，其特征在于，所述粘土包括蒙脱土、高岭土、凹凸棒土和海泡石中的一种。

6.如权利要求1所述的负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法，其特征在于，将所述大分子溶于所述第三溶剂，所述大分子引发剂的浓度为50～300g/L。

7.一种粘土流型调节剂，其特征在于，所述粘土流型调节剂由权利要求1-6中任一项所述的负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法制备。

8.一种水基钻井液，其特征在于，所述水基钻井液包括权利要求1-6中任一项所述的负载金属氧化物的粘土流型调节剂制备方法制备的粘土流型调节剂，所述粘土流型调节剂的用量为所述水基钻井液的0.1～2 w/v%。