CN102093855B - 一种有机土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田钻井中使用的油基钻井液，特别涉及一种有机土及其制备方法。该有机土的各组成成分的质量比为：水∶膨润土∶碳酸钠∶烷基三甲基溴化銨∶甲基三烷基氯化铵N-263＝100g∶10g∶0.7g∶0.2～8g∶0.1～9g。制备有机土的方法：按照上述的质量分数比取该有机土的各组成成分；将膨润土和碳酸钠在水中水化分散，形成粘土胶体，然后加入烷基三甲基溴化銨，再加入甲基三烷基氯化铵N-263或甲基三烷基氯化铵7402，在10℃-200℃的条件下反应2-7小时，然后进行烘干粉碎制成有机土。该有机土实现了在白油、气制油和柴油中均具有较高粘度，胶体率达到99％以上。
Description
技术领域：
本发明涉及一种油田钻井中使用的油基钻井液，特别涉及一种有机土及其制备方法。
背景技术：
油基钻井液具有抑制性强、耐温高、抗污强、润滑性好和抗腐蚀性好的特点，极好地保护了油层，同时具有可回收和反复使用的特性。目前，国外油基钻井液已成为高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂井作业过程中所采取的重要手段。
有机土做为油基钻井液中的最基本的亲油胶体，在油基钻井液中可提高钻井液的粘度和切力，又能降低油基钻井液的滤失量，是油基钻井液中最重要的增粘剂。目前，国内油基钻井液有机土主要是针对柴油研制，在柴油中成胶率高而在白油和气制油中成胶率较低。随着钻井对环境保护的要求越来越严格，要求使用低毒的白油和气制油，因此相应的对在白油和气制油中成胶率要求较高的有机土的需求也将越来越大。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种有机土及其制备方法，该有机土实现了在白油、气制油和柴油中均具有较高粘度，胶体率达到99％以上，高温稳定性好，能够有效提高油基钻井液粘度和切力，增强油基钻井液的悬浮稳定性。该有机土的制备方法操作简单，使有机土易于生产。克服了现有有机土在白油和气制油中成胶率较低的不足。
本发明所采取的技术方案是：一种有机土由水、膨润土、碳酸钠、烷基三甲基溴化銨和甲基三烷基氯化铵N-263组成，该有机土的各组成成分的质量比为：水∶膨润土∶碳酸钠∶烷基三甲基溴化銨∶甲基三烷基氯化铵N-263＝100g∶10g∶0.7g∶0.2～8g∶0.1～9g；其中的甲基三烷基氯化铵N-263可以采用相同质量分数比的甲基三烷基氯化铵7402代替。
一种制备上述有机土的方法，按照上述质量比取水、膨润土、碳酸钠、烷基三甲基溴化銨、甲基三烷基氯化铵N-263或甲基三烷基氯化铵7402；将膨润土和碳酸钠在水中水化分散，形成粘土胶体，然后加入烷基三甲基溴化銨，再加入甲基三烷基氯化铵N-263或甲基三烷基氯化铵7402，在10℃-200℃的条件下反应2-7小时，然后进行烘干粉碎制成有机土。
本发明的有益效果是：本发明制备的有机土由于采用了按照100g∶10g∶0.7g∶0.2～8g∶0.1～9g的质量比取水、膨润土、碳酸钠、烷基三甲基溴化銨、甲基三烷基氯化铵N-263或甲基三烷基氯化铵7402混合制备的方式，因而具有能够使水润湿的粘土表面反转为易于油润湿的表面，并且在油中易溶胀，具有较高的粘度和结构力的功能，本发明制备的有机土在白油、气制油和柴油中均具有较高粘度，胶体率达到99％以上，高温稳定性好，能够有效提高油基钻井液粘度和切力，增强油基钻井液的悬浮稳定性，降低了全油基钻井液成本。该有机土的制备方法操作简单，使有机土易于生产。
具体实施方式：
本发明制备的有机土由水、膨润土、碳酸钠、烷基三甲基溴化銨和甲基三烷基氯化铵N-263组成，该有机土的各组成成分的质量比为：水∶膨润土∶碳酸钠∶烷基三甲基溴化銨∶甲基三烷基氯化铵N-263＝100g∶10g∶0.7g∶0.2～8g∶0.1～9g；其中的甲基三烷基氯化铵N-263可以采用相同质量分数比的甲基三烷基氯化铵7402代替。
制备上述有机土的方法，按照上述质量比取水、膨润土、碳酸钠、烷基三甲基溴化銨、甲基三烷基氯化铵N-263或甲基三烷基氯化铵7402；将膨润土和碳酸钠在水中水化分散，形成粘土胶体，然后加入烷基三甲基溴化銨，再加入甲基三烷基氯化铵N-263或甲基三烷基氯化铵7402，在10℃-200℃的条件下反应2-7小时，然后进行烘干粉碎制成有机土。
实施例1：
将300ml的水倒入不锈钢杯中，然后再加入30g膨润土、2.1g碳酸钠搅拌30min，静置20h，在搅拌条件下再加入12g烷基三甲基溴化銨和16g甲基三烷基氯化铵N-263搅拌2小时，然后将搅拌后的液体全部倒入滚子炉的老化罐中，拧紧上盖及阀杆。老化罐在滚子炉中在90℃的条件下滚动6h后，取出冷却至室温，打开上盖倒出其中的液体到瓷盘中，烘干粉碎即为有机土样品。经检测在白油中加入3％该样品经高速搅拌(11000转/分)后静置1小时，胶体率为99.5％。
实施例2：
将300ml的水倒入不锈钢杯中，然后再加入30g膨润土、2.1g碳酸钠搅拌30min，静置20h，在搅拌条件下再加入6g烷基三甲基溴化銨和8g甲基三烷基氯化铵7402搅拌2小时，然后搅拌后的液体全部倒入滚子炉的老化罐中，拧紧上盖及阀杆。老化罐在滚子炉中在110℃的条件下滚动6h后，取出冷却至室温，打开上盖倒出其中的液体到瓷盘中，烘干粉碎即为有机土样品。经检测在白油中加入3％该样品经高速搅拌(11000转/分)后静置1小时，胶体率为99.8％。
实施例3：
将300ml的水倒入不锈钢杯中，然后再加入30g膨润土、2.1g碳酸钠搅拌30min，静置20h，在搅拌条件下再加入6g烷基三甲基溴化銨和8g甲基三烷基氯化铵N-263搅拌2小时，然后搅拌后的液体全部倒入滚子炉的老化罐中，拧紧上盖及阀杆。老化罐在滚子炉中在180℃的条件下滚动6h后，取出冷却至室温，打开上盖倒出其中的液体到瓷盘中，烘干粉碎即为有机土样品。经检测在白油中加入3％该样品经高速搅拌(11000转/分)后静置1小时，胶体率为99.5％。
本发明不受上述实施例的限制，可依据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。
Claims (2)
1.一种有机土，其特征在于：该有机土由水、膨润土、碳酸钠、烷基三甲基溴化銨和甲基三烷基氯化铵N-263组成，该有机土的各组成成分的质量比为：水∶膨润土∶碳酸钠∶烷基三甲基溴化銨∶甲基三烷基氯化铵N-263＝100g∶10g∶0.7g∶0.2～8g∶0.1～9g；其中的甲基三烷基氯化铵N-263可以采用相同质量分数比的甲基三烷基氯化铵7402代替。
2.一种制备权利要求1所述的有机土的方法，其特征在于：按照权利要求1所述的质量比取水、膨润土、碳酸钠、烷基三甲基溴化銨、甲基三烷基氯化铵N-263或甲基三烷基氯化铵7402；将膨润土和碳酸钠在水中水化分散，形成粘土胶体，然后加入烷基三甲基溴化銨，再加入甲基三烷基氯化铵N-263或甲基三烷基氯化铵7402，在10℃-200℃的条件下反应2-7小时，然后进行烘干粉碎制成有机土。
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