CN112480879A - 一种高稳定性的环保型泥浆液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高稳定性的环保型泥浆液，泥浆液由以下成分制备：钠基膨润土45~60份、苯甲酸4~6份、柠檬酸8~12份、无机钠盐15~20份、锂化剂10~15份、丙烯酸6~12份、去离子水10~15份；所述的无机钠盐为硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的一种或者两种；所述的锂化剂为碳酸锂或者硫酸锂中的一种或者两种；所述的环保型泥浆液在制备时，首先将去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂混合，混合后再添加于钠基膨润土中，再依次添加无机钠盐、锂化剂，最后添加丙烯酸；本发明泥浆液中添加锂化剂、酸化剂、以及各种钠盐，其悬浮性能好，稳定性高，符合环保性能的膨润土。

Description

一种高稳定性的环保型泥浆液
技术领域
本发明属于钻井环保行业，具体是一种高稳定性的环保型泥浆液。
背景技术
膨润土又称为万能土，由于其具备阳离子交换性的性能，膨润土在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能，不仅Ca2+、Na+1、K+1等可相互交换，而且H+、多核金属阳离子、有机阳离子也可交换晶层间的阳离子。
其具备阳离子交换性的性能是膨润土的重要工艺特性，由于这一特性，本领域的技术人员能够进行膨润土的改型，由钙基膨润土添加钠盐可以改性为钠基膨润土；还可以制备功能性的膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。
膨润土主要是应用在铸造、钻井泥浆、铁矿球团这三大行业中，其中在钻井泥浆中的使用逐渐取代了化学泥浆，但是由于市面上的泥浆液种类鱼龙混杂，因此高稳定性的环保泥浆液成为目前研究的主流。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的泥浆液种类鱼龙混杂，性质不稳定的缺陷，公开了一种高稳定性的环保型泥浆液，该泥浆液中添加锂化剂、酸化剂、以及各种钠盐，本发明的泥浆液的悬浮性能好，稳定性高，符合环保性能的膨润土。
本发明是这样实现的：
一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，按照质量份计，所述的泥浆液由以下成分制备：钠基膨润土45~60份、苯甲酸4~6份、柠檬酸8~12份、无机钠盐15~20份、锂化剂10~15份、丙烯酸6~12份、去离子水10~15份；
所述的无机钠盐为硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的一种或者两种；所述的锂化剂为碳酸锂或者硫酸锂中的一种或者两种；所述的环保型泥浆液在制备时，首先将去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂混合，混合后再添加于钠基膨润土中，再依次添加无机钠盐、锂化剂，最后添加丙烯酸。
进一步，所述的苯甲酸、柠檬酸的质量比为1:2。
进一步，所述的钠基膨润土采用干燥粉末状的膨润土，干燥后膨润土研磨处理，之后过筛，的所述的粉末的粒径为200~300目。
进一步，所述的去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂在混合的过程中采用超声混合，且在混合过程中采用磁力搅拌器，使得酸化剂与去离子水混合均匀。
进一步，所述的丙烯酸在添加的过程中，边升温边搅拌，升温至45±5℃，还需要保温1~2小时。
进一步，所述的添加无机钠盐、锂化剂后需要将混合物静置0.5~1小时。
进一步，所述的硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的组分两种添加时，两组分的质量比为1。
进一步，所述的碳酸锂以及硫酸锂组合添加时，两组分的质量比为1。
本发明与现有技术的有益效果在于：
本发明中采用丙烯酸作为增稠剂，使用在钻井泥浆中分散性好，出浆量大；此外本发明的组分中添加硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的一种或者两种可以提升泥浆液的水分含量；添加的碳酸锂或者硫酸锂的锂化剂与无机钠盐的组合使得本发明的泥浆液具备较强的稳定性，同时苯甲酸、柠檬酸的酸化剂可以进一步提高泥浆液的悬浮性能，本发明的泥浆液分散性好，性质稳定，属于环保型的膨润土泥浆液。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例的环保型泥浆液，按照质量份计，由以下成分制备：钠基膨润土55份、苯甲酸4份、柠檬酸8份、无机钠盐19份（所述的无机钠盐为硫酸钠、氯化钠）、锂化剂13份（所述的锂化剂为碳酸锂以及硫酸锂）、丙烯酸10份、去离子水15份；其制备方法为：首先将膨润土制备成干燥粉末状的，干燥后膨润土研磨处理，之后过筛，的所述的粉末的粒径为200~300目，之后将去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂混合，所述的去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂在混合的过程中采用超声混合，且在混合过程中采用磁力搅拌器，使得酸化剂与去离子水混合均匀，混合后再添加于钠基膨润土中；再依次添加无机钠盐、锂化剂，添加无机钠盐、锂化剂后需要将混合物静置0.5~1小时；最后添加丙烯酸，所述的丙烯酸在添加的过程中，边升温边搅拌，升温至45±5℃，还需要保温1~2小时。
对比实施例1
本实施例的环保型泥浆液，按照质量份计，由以下成分制备：钠基膨润土55份、苯甲酸4份、柠檬酸8份、无机钠盐19份（所述的无机钠盐为硫酸钠、氯化钠）、锂化剂13份（所述的锂化剂为碳酸锂以及硫酸锂）、去离子水15份；其制备方法为：首先将膨润土制备成干燥粉末状的，干燥后膨润土研磨处理，之后过筛，的所述的粉末的粒径为200~300目，之后将去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂混合，所述的去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂在混合的过程中采用超声混合，且在混合过程中采用磁力搅拌器，使得酸化剂与去离子水混合均匀，混合后再添加于钠基膨润土中；再依次添加无机钠盐、锂化剂，添加无机钠盐、锂化剂后需要将混合物静置0.5~1小时；最后升温至45±5℃，保温1~2小时。
本对比实施例与实施例1的区别在于，本对比实施例不添加丙烯酸，将制备好的泥浆液与实施例1中的泥浆液进行对比，实验结果如表一所示。
实施例2
本实施例的环保型泥浆液，按照质量份计，由以下成分制备：钠基膨润土45份、苯甲酸4份、柠檬酸8份、无机钠盐15份（所述的无机钠盐为硫酸钠、碳酸钠）、锂化剂10份（所述的锂化剂为碳酸锂）、丙烯酸6份、去离子水10份；其制备方法为：首先将膨润土制备成干燥粉末状的，干燥后膨润土研磨处理，之后过筛，的所述的粉末的粒径为200~300目，之后将去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂混合，所述的去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂在混合的过程中采用超声混合，且在混合过程中采用磁力搅拌器，使得酸化剂与去离子水混合均匀，混合后再添加于钠基膨润土中；再依次添加无机钠盐、锂化剂，添加无机钠盐、锂化剂后需要将混合物静置0.5~1小时；最后添加丙烯酸，所述的丙烯酸在添加的过程中，边升温边搅拌，升温至45±5℃，还需要保温1~2小时。
对比实施例2
本实施例的环保型泥浆液，按照质量份计，由以下成分制备：钠基膨润土45份、无机钠盐15份（所述的无机钠盐为硫酸钠、碳酸钠）、锂化剂10份（所述的锂化剂为碳酸锂）、丙烯酸6份、去离子水10份；其制备方法为：首先将膨润土制备成干燥粉末状的，干燥后膨润土研磨处理，之后过筛，的所述的粉末的粒径为200~300目，之后依次添加无机钠盐、锂化剂，添加无机钠盐、锂化剂后需要将混合物静置0.5~1小时；最后添加丙烯酸，所述的丙烯酸在添加的过程中，边升温边搅拌，升温至45±5℃，还需要保温1~2小时。
本对比实施例2与实施例2的区别在于，本对比实施例不添加苯甲酸、柠檬酸，将制备好的泥浆液与实施例2中的泥浆液进行对比，实验结果如表一所示。
表一
实施例1 对比实施例1 实施例2 对比实施例2
屈服值/塑性粘度≤ 3 1.5 3 1.2
造浆率 ≥16 ≤7 ≥16 ≤7
从上表的对比值可以得出，本发明的组分中造浆率较高，屈服值/塑性粘度值相对对比实施例来说更符合钻井领域的需求，性质更加稳定。
实施例3
本实施例的环保型泥浆液，按照质量份计，由以下成分制备：钠基膨润土60份、苯甲酸6份、柠檬酸12份、无机钠盐20份（所述的无机钠盐为硫酸钠）、锂化剂10份（所述的锂化剂为硫酸锂）、丙烯酸12份、去离子水15份；其制备方法为：首先将膨润土制备成干燥粉末状的，干燥后膨润土研磨处理，之后过筛，的所述的粉末的粒径为200~300目，之后将去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂混合，所述的去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂在混合的过程中采用超声混合，且在混合过程中采用磁力搅拌器，使得酸化剂与去离子水混合均匀，混合后再添加于钠基膨润土中；再依次添加无机钠盐、锂化剂，添加无机钠盐、锂化剂后需要将混合物静置0.5~1小时；最后添加丙烯酸，所述的丙烯酸在添加的过程中，边升温边搅拌，升温至45±5℃，还需要保温1~2小时。
实施例4
本实施例的环保型泥浆液，按照质量份计，由以下成分制备：钠基膨润土50份、苯甲酸5份、柠檬酸10份、无机钠盐18份（所述的无机钠盐为碳酸钠、氯化钠）、锂化剂12份（所述的锂化剂为硫酸锂）、丙烯酸10份、去离子水15份；其制备方法为：首先将膨润土制备成干燥粉末状的，干燥后膨润土研磨处理，之后过筛，的所述的粉末的粒径为200~300目，之后将去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂混合，所述的去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂在混合的过程中采用超声混合，且在混合过程中采用磁力搅拌器，使得酸化剂与去离子水混合均匀，混合后再添加于钠基膨润土中；再依次添加无机钠盐、锂化剂，添加无机钠盐、锂化剂后需要将混合物静置0.5~1小时；最后添加丙烯酸，所述的丙烯酸在添加的过程中，边升温边搅拌，升温至45±5℃，还需要保温1~2小时。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，按照质量份计，所述的泥浆液由以下成分制备：钠基膨润土45~60份、苯甲酸4~6份、柠檬酸8~12份、无机钠盐15~20份、锂化剂10~15份、丙烯酸6~12份、去离子水10~15份；
所述的无机钠盐为硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的一种或者两种；所述的锂化剂为碳酸锂或者硫酸锂中的一种或者两种；所述的环保型泥浆液在制备时，首先将去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂混合，混合后再添加于钠基膨润土中，再依次添加无机钠盐、锂化剂，最后添加丙烯酸。
2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，所述的苯甲酸、柠檬酸的质量比为1:2。
3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，所述的钠基膨润土采用干燥粉末状的膨润土，干燥后膨润土研磨处理，之后过筛，的所述的粉末的粒径为200~300目。
4.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，所述的去离子水与苯甲酸、柠檬酸的酸化剂在混合的过程中采用超声混合，且在混合过程中采用磁力搅拌器，使得酸化剂与去离子水混合均匀。
5.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，所述的丙烯酸在添加的过程中，边升温边搅拌，升温至45±5℃，还需要保温1~2小时。
6.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，所述的添加无机钠盐、锂化剂后需要将混合物静置0.5~1小时。
7.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，所述的硫酸钠、碳酸钠、氯化钠中的组分两种添加时，两组分的质量比为1。
8.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保型泥浆液，其特征在于，所述的碳酸锂以及硫酸锂组合添加时，两组分的质量比为1。
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