一种海水钻井复合土的制备方法技术

本发明专利技术涉及膨润土矿深加工技术领域，具体公开一种海水钻井复合土的制备方法。所述制备方法，包括如下步骤：提供原矿膨润土、钠化剂、抗盐改性剂、离子改性助剂，制备改性钠基膨润土；将所述改性钠基膨润土与抗盐提粘降滤失剂、抗盐性植物胶混合，进行交叉覆盖改性，得到海水钻井复合土。本发明专利技术所提供的海水钻井复合土的制备方法，工艺简单，操作方便，所得到的海水钻井复合土可与海水直接配浆，省去淡水的运输、储存成本，简化配浆操作，降低作业成本，同时方便现场作业，施工方便，且所制得的泥浆性能易保持稳定，应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种海水钻井复合土的制备方法
本专利技术涉及膨润土深加工
，尤其涉及一种海水钻井复合土的制备方法。
技术介绍
现在全世界在海上、海边和高矿化度水质地区钻井（含非开挖各类工程，如水平定向钻穿越工程）配制钻井液基本上是两种形式：一种是，用淡水加膨润土泥浆（俗称膨润土用淡水预水化），然后加入各种需要的抗盐护胶剂制成很稠的基浆，再用海水（高矿化度水）稀释至需要的泥浆指标。施工中不断地补新浆和加入抗盐护胶剂。这种办法需要不间断地淡水运输和储存才能保证连续施工。配浆和维护泥浆及储备各种抗盐护胶剂的成本较高。另一种，用各种抗盐护胶剂以海水（高矿化度水）配制化学（聚合物）钻井液后，再少加入膨润土，配制成低固相（或不加膨润土）聚合物钻井液，这种钻井液的应用有局限性，只适应于岩石层或地层稳定性好的地质条件下提高钻速，且此方法，配浆复杂，要求精度高，维护钻井液复杂，钻井液性能不易掌控，各种聚合物在高温、潮湿的环境下不易储存，这种办法只有在技术力量非常强的施工队伍中方可使用。
技术实现思路
针对现有海水钻井液存在的应用有局限性，使用范围小，且导致施工不方便，施工成本高等问题，本专利技术提供一种海水钻井复合土的制备方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：一种海水钻井复合土的制备方法，至少包括如下步骤：（1）提供原矿膨润土、钠化剂、抗盐改性剂、离子改性助剂，制备改性钠基膨润土；（2）将所述改性钠基膨润土与抗盐提粘降滤失剂、抗盐性植物胶混合，进行交叉覆盖改性，得到海水钻井复合土。相对于现有技术，本专利技术提供的海水钻井复合土的制备方法，工艺简单，操作方便，安全环保，所得到的海水钻井复合土可与海水（高矿化度水）直接配浆，省去淡水的运输、储存成本，简化配浆操作，降低了作业成本，同时方便现场作业，施工方便，且所制得的泥浆性能易保持稳定，应用范围广。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种海水钻井复合土的制备方法，该制备方法，至少包括如下步骤：（1）提供原矿膨润土、钠化剂、抗盐改性剂、离子改性助剂，制备改性钠基膨润土；（2）将所述改性钠基膨润土与抗盐提粘降滤失剂、抗盐性植物胶混合，进行交叉覆盖改性，得到海水钻井复合土。优选地，钠化剂的加入量为原矿土质量的4-6%，为了使原矿土能够被充分的钠化，得到改性钠基膨润土。优选地，钠化剂为碳酸钠、氟化钠中的至少一种，当钙-钠型原矿膨润土又偏钙型时，选用碳酸钠、氟化钠的混合钠化剂，提高钠化效果。优选地，抗盐改性剂的加入量为原矿土质量的0.1-1%，对原矿膨润土进行抗盐改性，得到对盐有一定适应性的改性钠基膨润土。优选地，抗盐改性剂包括元明粉。优选地，离子改性助剂的加入量为原矿土质量的0.1-0.5%，体系中稍增加一定量的高价离子，以增强分散液的网络强度，达到提高粘度的目的，有助于得到更好性能的改性钠基膨润土。优选地，离子改性助剂为二价离子改性助剂、三价离子改性助剂中的至少一种。进一步优选地，二价离子改性助剂包括镁盐；三价离子改性助剂包括铝盐。优选地，抗盐提粘降滤失剂的加入量为改性钠基膨润土质量的1-5%，进一步改善改性钠基膨润土的抗盐性，得到海水钻井复合土，且使由该海水钻井复合土配制成的泥浆有更好的粘度和滤失性能。进一步优选地，抗盐提粘降滤失剂为羟乙基纤维素；优选地，抗盐性植物胶的加入量为改性钠基膨润土质量的1-5%，对改性钠基膨润土做进一步改性，得到具有良好抗盐性的海水钻井复合土。优选地，抗盐性植物胶为瓜尔胶。优选地，改性钠基膨润土的制备方法如下：（11）将原矿膨润土进行粉碎均化处理后，粒径筛分，得到原矿土；（12）将所述原矿土与钠化剂、抗盐改性剂、离子改性助剂进行混料处理，得到混合物料；（13）将水加入到所述混合物料中，搅拌处理后，进行堆置陈化处理、干燥处理，得到改性钠基膨润土。优选地，水的加入量为原矿土质量的35-45%，改性过程中，膨润土的钙、镁等离子与外加的钠离子是在水介质中进行置换反应的，水份太少，反应条件差，不利于钠化反应和改性的进行。优选地，堆置陈化处理时间4-6个月，保证反应进行充分。优选地，干燥处理为晾晒干燥。本专利技术实施例提供的海水钻井复合土的制备方法，工艺简单，操作方便，安全环保，所得到的海水钻井复合土可与海水（高矿化度水）直接配浆，省去淡水的运输、储存成本，简化配浆操作，降低了作业成本，同时方便现场作业，施工方便，且所制得的泥浆性能易保持稳定，应用范围广。为了更好的说明本专利技术实施例提供的海水钻井复合土的制备方法，下面通过实施例做进一步的举例说明。实施例1一种海水钻井复合土的制备方法，至少包括如下步骤：（1）将钙-钠型原矿膨润土进行粉碎均化处理后，粒径筛分，得到钙-钠型原矿土；（2）将所述钙-钠型原矿土与加入量分别为原矿土质量4%、1%、0.1%的碳酸钠、元明粉、镁盐类二价离子改性助剂进行混料处理，得到混合物料；（3）将加入量为原矿土质量35%的水加入到所述混合物料中，搅拌处理后，进行堆置陈化5个月，晾晒干燥，得到改性钠基膨润土；（4）将所述改性钠基膨润土与加入量分别为改性钠基膨润土质量4%、4%的羟乙基纤维素、瓜尔胶，进行交叉覆盖改性，得到海水钻井复合土。实施例2（1）将钙-钠型原矿膨润土进行粉碎均化处理后，粒径筛分，得到钙-钠型原矿土；（2）将所述钙-钠型原矿土与加入量分别为原矿土质量5%、0.1%、0.3%的碳酸钠、元明粉、镁盐类二价离子改性助剂进行混料处理，得到混合物料；（3）将加入量为原矿土质量45%的水加入到所述混合物料中，搅拌处理后，进行堆置陈化6个月，晾晒干燥，得到改性钠基膨润土；（4）将所述改性钠基膨润土与加入量分别为改性钠基膨润土质量1%、1%的羟乙基纤维素、瓜尔胶，进行交叉覆盖改性，得到海水钻井复合土。实施例3（1）将钙-钠型原矿膨润土进行粉碎均化处理后，粒径筛分，得到钙-钠型原矿土；（2）将所述钙-钠型原矿土与加入量分别为原矿土质量6%、0.5%、0.5%的碳酸钠、元明粉、镁盐类二价离子改性助剂进行混料处理，得到混合物料；（3）将加入量为原矿土质量40%的水加入到所述混合物料中，搅拌处理后，进行堆置陈化4个月，晾晒干燥，得到改性钠基膨润土；（4）将所述改性钠基膨润土与加入量分别为改性钠基膨润土质量5%、5%的羟乙基纤维素、瓜尔胶，进行交叉覆盖改性，得到海水钻井复合土。为了更好的说明本专利技术实施例提供的海水钻井复合土的特性，下面将实施例3制备的海水钻井复合土分别与复合盐水（4.5%NaCl，0.5%CaCl2，1.3%MgCl2）和海水配浆并测试相应性能，结果如表1所示。表1由以上数据可得，所得到的海水钻井复合土与海水（高矿化度水）直接配浆，泥浆的动塑比在0.6-1.5之间，滤失量≤15.0，说明泥浆具有良好的携沙、护壁能力；省去淡水的运输、储存成本，简化配浆操作，降低了作业成本，方便现场作业和施工。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水钻井复合土的制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：（1）提供原矿膨润土、钠化剂、抗盐改性剂、离子改性助剂，制备改性钠基膨润土；（2）将所述改性钠基膨润土与抗盐提粘降滤失剂、抗盐性植物胶混合，进行交叉覆盖改性，得到海水钻井复合土。

【技术特征摘要】
1.一种海水钻井复合土的制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：（1）提供原矿膨润土、钠化剂、抗盐改性剂、离子改性助剂，制备改性钠基膨润土；（2）将所述改性钠基膨润土与抗盐提粘降滤失剂、抗盐性植物胶混合，进行交叉覆盖改性，得到海水钻井复合土。2.如权利要求1所述的海水钻井复合土的制备方法，其特征在于：所述改性钠基膨润土的制备方法如下：（11）将原矿膨润土进行粉碎均化处理后，粒径筛分，得到原矿土；（12）将所述原矿土与钠化剂、抗盐改性剂、离子改性助剂进行混料处理，得到混合物料；（13）将水加入到所述混合物料中，搅拌处理后，进行堆置陈化处理、干燥处理，得到改性钠基膨润土。3.如权利要求1所述的海水钻井复合土的制备方法，其特征在于：所述抗盐提粘降滤失剂的加入量为改性钠基膨润土质量的1-5%。4.如权利要求1所述的海水钻井复合土的制备方法，其特征在于：所述抗盐性植物胶的加入量为改性钠基膨润土质量的1-5%。5.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安云翔，
申请(专利权)人：宣化燕北矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13