一种钻井用改性膨润土钻井液以及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钻井用改性膨润土钻井液以及制备方法，先将含有膨润土和光改性粉的原料进行多次的冻融循环搅拌，在低温下失水使其内部的分子连接强度进一步降低，降低后使得光改性粉与膨润土原料的混合更加充分，达到纳米级的接触，还可以在进行增粘等调节时提高调节效果；之后进一步使用阳光暴晒或者紫外光辐照的方式进行改性，可以对原料的表面电荷性质进行调节，从而使得在之后加入包括表面活性剂类的增粘剂、流型调节剂、pH调节剂等之后起浆快，成浆率好，裹沙能力强，滤失量低，稳定性更好；使用的光改性粉其制备方法为激光烧蚀法，制备过程中无任何其他原料引入，可以直接对金属或者其氧化物直接烧蚀得到产品，产率高，安全无污染，不影响对膨润土的改性，还可以适合其他工业应用。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井用改性膨润土钻井液以及制备方法
本专利技术涉及膨润土领域，尤其是涉及一种钻井用改性膨润土钻井液以及制备方法。
技术介绍
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。由于具有特定的层状结构，使其具有较大的比表面积，因此具有较强的吸附性，同时由于有亲水基团OH的存在，在水溶液中具有优良的分散性和悬浮性及粘结性，在一定浓度范围内，表现出优良的触变性。即在有外加搅拌时，悬浊液表现为流动性很好的溶胶液，停止搅拌后会自行排列成立体网状结构的凝胶，而不发生沉降和水析离。这种特性特别适于配制钻井泥浆。常用的膨润土改性方法有钠化改性法、酸改性法、焙烧改性法、盐改性法、有机改性法和无机柱撑改性法、无机/有机复合改性法等。专利CN103482638A公开了一种有机膨润土的制造方法，包括以下步骤：1)打浆；2)沉浆；3)旋流除沙器进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井用改性膨润土钻井液，其特征在于，包括如下组分：膨润土、增粘剂、降滤失剂、流型调节剂、封堵剂、加重剂、光改性粉、pH调节剂、润滑剂以及为水；/n增粘剂为黄原胶、氧化胺、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；所述降滤失剂为磺甲基酚醛树脂、褐煤树脂一种或几种；所述流型调节剂为聚酰胺LH-OWA或者聚酰胺LH-ORM；所述加重剂为重晶石；所述光改性粉为纳米ZnO或者纳米TiO

【技术特征摘要】
1.一种钻井用改性膨润土钻井液，其特征在于，包括如下组分：膨润土、增粘剂、降滤失剂、流型调节剂、封堵剂、加重剂、光改性粉、pH调节剂、润滑剂以及为水；
增粘剂为黄原胶、氧化胺、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；所述降滤失剂为磺甲基酚醛树脂、褐煤树脂一种或几种；所述流型调节剂为聚酰胺LH-OWA或者聚酰胺LH-ORM；所述加重剂为重晶石；所述光改性粉为纳米ZnO或者纳米TiO2；所述pH调节剂为硫酸，聚乙烯醇，硅酸钠和碳酸钠的混合物；所述润滑剂为石墨粉末或者二氧化硅纳米微球。


2.根据权利要求1所述的钻井用改性膨润土钻井液，其特征在于：
按照重量计量，膨润土为5-8份、增粘剂2-3份、降滤失剂2-3份、流型调节剂3-5份、封堵剂2-5份、加重剂40-50份、光改性粉10-15份、pH调节剂5-8份、润滑剂1-2份以及水100份。


3.一种如权利要求1或2所述的钻井用改性膨润土钻井液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、原料混合搅拌
将膨润土、降滤失剂、封堵剂、润滑剂、加重剂和光改性粉先进行混合，混合后使用高速混合器搅拌混合1小时以上，然后将其加入等重量的水进行混合，混合后搅拌1小时以上；
步骤2、冷冻成型
将步骤1得到的混合物进行冷冻，冷冻温度-20℃，冷冻时间10小时；冷冻的产品在室温下敞口通风融化，待化冻后进行搅拌粉碎；
步骤3、光辐照改性
将步骤2的产物进行多次冻融循环，直至其含水量低于30％；然后将其平铺成厚度5cm以下置于阳光下保持含水量30-35％暴晒100小时以上，要求每隔10小时进行一次翻动,要求阳光平均功率密度大于30W/m2；或者用50小时以上的紫外激光辐照代替阳光暴晒，每隔5小时进行一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平武，方吸云，杨世书，李应平，
申请(专利权)人：芜湖飞尚非金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34