一种耐高温相变微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种用于高温钻井液的相变微球制备方法和应用。所述耐高温相变微球以改性复合相变材料为芯材，二氧化硅为壁材，采用原位聚合法制备耐温相变微球。相变芯材在温度升高时会发生相态变化，发生相变时会产生一个温度平台，相变前后材料本身的温度在相变过程中保持不变，大量相变热传递到环境中。本发明专利技术的耐高温相变微球相变温度可达120～140℃、相变潜热可达180～210J/g，耐高温相变微球粒径分布均匀，D50粒径为22～28μm。在200℃～220℃、80～120MPa下，破碎率保持在5％以下；在500次循环相变后，相变温度变化值在2℃以内，相变潜热损失率保持在10％以下；具备导热性好，热稳定强，耐高温，满足超深井高温钻井液循环要求，且可重复使用，经济性较好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钻井液，具体涉及一种耐高温相变微球及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着世界能源需求的增加和钻探技术的发展，浅地层埋藏的油气已不能满足需求，在深地层找油气已成必然。塔里木、准噶尔，四川盆地等油田的大部分石油资源都埋藏在深地层中。在这种情况下，深井、超深井的钻探必然成为中国乃至全世界石油工业的一个重要发展方向。

2、在深井和超深井中，钻井液的质量是工程成败，钻速快慢和成本高低的关键。相对于常规井而言，深井对所用的钻井液要求更高，尤其是钻井液的抗高温性能，它是深井钻井液最基本、最重要的性能。水基钻井液的主要造浆材料是膨润土。如钠膨润土，用来增粘、降低滤失量、提高润滑性能。高温环境会导致钻井液中的黏土分散、钝化及钻井液处理剂失效，使钻井液性能恶化；并且高温环境对钻井工具和测井设备也产生严重的负面影响，高温会使井下工具密封性降低严重缩短钻具的使用寿命，高温也会使随钻的设备寿命降低，从而提高生产的成本。

3、为解决高温钻井问题，要求高温钻井液具有以下特性：(1)良好的高温稳定性，要求采用优质膨润土或其它优质土，处理剂分子主链不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐高温相变微球，其特征在于，所述耐高温相变微球包括芯材以及包覆在所述芯材外表面的壁材，其中，所述耐高温相变微球的芯材为改性复合相变材料，所述耐高温相变微球的壁材为二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的耐高温相变微，其特征在于，所述复合相变材料包括赤藓糖醇，所述复合相变材料粒径为1～10μm。

3.根据权利要求1或2所述的，其特征在于，所述耐高温相变微球相变温度为120～140℃，相变潜热为180～210J/g，粒径分布为20～28μm，密度位于900～1200kg/m3。

4.一种权利要求1-3任一项所述的耐高温相变微球的制备方法，其特征在于，包...

【技术特征摘要】

1.一种耐高温相变微球，其特征在于，所述耐高温相变微球包括芯材以及包覆在所述芯材外表面的壁材，其中，所述耐高温相变微球的芯材为改性复合相变材料，所述耐高温相变微球的壁材为二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的耐高温相变微，其特征在于，所述复合相变材料包括赤藓糖醇，所述复合相变材料粒径为1～10μm。

3.根据权利要求1或2所述的，其特征在于，所述耐高温相变微球相变温度为120～140℃，相变潜热为180～210j/g，粒径分布为20～28μm，密度位于900～1200kg/m3。

4.一种权利要求1-3任一项所述的耐高温相变微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述亲水化处理包括采用氧化酸进行处理；所述氧化酸包括硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种，所述亲水化处理条件包括：温度为50-70℃，搅拌速率为100-500r/min，搅拌时间为0.5-5h。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述硅烷偶联剂包括kh560、kh570、kh602、kh550、kh706中的至少一种；所述表面亲和性处理条...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈二丁，张海青，李太刚，刘霞继，王金魁，
申请(专利权)人：中国石油化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：