CN112480890A - 复合型环保泥浆液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合型环保泥浆液及其制备方法,属于环保领域,本发明的环保泥浆液包括膨润土原料50~70份,含硅酸镁的矿物质50~70份,碳酸钠10~15份,硫酸铈15~20份,增稠剂5~10份,聚丙烯酰胺5~7份,碳酸镁5~7份,去离子水20~30份,所述的增稠剂为黄原胶;本发明采用多组分进行组合,各组分的混合物多,使得本发明的复合型环保泥浆液的粘度高,在油气钻井的工作中能够起到保护墙壁的作用。
Description
技术领域
本发明属于环保领域,具体是一种复合型环保泥浆液及其制备方法。
背景技术
膨润土分为多种类别,众所周知的是铸造膨润土、钠基膨润土、钙基膨润土、白色膨润土、涂料膨润土以及泥浆膨润土。膨润土为非金属矿产,主要以蒙脱石为主要的矿物成分,其由于自身的结构特性,具有较好的离子交换性,因而具有较广泛的应用领域,因此,膨润土又被技术人员成为万能土。
其中的泥浆膨润土主要钻井泥浆用膨润土,除铸造领域外,泥浆液膨润土是膨润土第二大应用领域,由于其具有较强的吸水性能,泥浆用膨润土能够吸收自身体积八倍的水,体积膨胀近20倍左右,膨胀后呈悬浮以及凝胶的状态。在油气钻井等工作上,极其需要泥浆液来进行保护井壁以及平衡地压,但是现有的泥浆液中的组分成分较为单一,并且添加的物质多数对地下水或者土质有害,并不符合当代绿色化学、环保的要求。
发明内容
本发明公开了一种复合型环保泥浆液及其制备方法,环保泥浆液采用多组分进行组合,各组分的混合物多,使得本发明的复合型环保泥浆液的粘度高,在油气钻井的工作中能够起到保护墙壁的作用。
本发明是这样实现的:
一种复合型环保泥浆液,所述的环保泥浆液包括膨润土原料50~70份,含硅酸镁的矿物质50~70份,碳酸钠10~15份,硫酸铈15~20份,增稠剂5~10份,聚丙烯酰胺5~7份,碳酸镁5~7份,去离子水20~30份;所述的膨润土原料以及含聚丙烯酰胺的质量比为1,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,所述的增稠剂为黄原胶,所述的膨润土原料为粉末状膨润土,所述的膨润土原料以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1。
进一步,所述的增稠剂添加是需要调节PH,且利用氢氧化钠调节,所述的PH呈碱性,所述的PH值范围为7.5~8.5。
进一步,所述的粉末状膨润土的粒径为200±10目。
本发明还公开了一种复合型环保泥浆液的制备方法,其特征在于,所述的方法具体为:
步骤一、取膨润土原料50~70份,将其干燥处理,之后添加聚丙烯酰胺5~7份,所述的膨润土原料以及聚丙烯酰胺的添加比例为1:1,在30~40摄氏度中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤二、取含硅酸镁的矿物质50~70份,在其中添加碳酸镁5~7份,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,在在30~40℃中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤三、将步骤一中的膨润土原料以及聚丙烯酰胺混合物、以及步骤二中的含硅酸镁的矿物质、碳酸镁的混合物一同添加至搅拌装置中,边升温边搅拌,升温至50±5℃,再向其中添加碳酸钠10~15份,保温50±5℃,之后静置2~3小时,
步骤四、将硫酸铈15~20份、黄原胶的增稠剂5~10份、去离子水20~30份混合,混合均匀的液体即可,
步骤五、将步骤四的混合液添加至步骤三中,在室温中搅拌,混合均匀即为复合型环保泥浆液。
本发明与现有技术的有益效果在于:
本发明中采用黄原胶作为增稠剂,并且使用氢氧化钠的碱液来调节PH,能够进一步提高制备的复合型环保泥浆液粘度,并且能保持复合型环保泥浆液原有的浓度,区别于现有技术中多组分的浓度较大的缺陷;其次,本发明采用碳酸钠与膨润土原料混合,使其具备钠基膨润土的特性,在原有的膨润土的基础上,赋予本发明的泥浆液的吸水量更多;本发明的复合型环保泥浆液的含沙量小,符合环保型的泥浆液的标准。
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
本实施中的复合型环保泥浆液的制备方法如下:
步骤一、取膨润土原料65份,将其干燥处理,之后添加聚丙烯酰胺6.5份,所述的膨润土原料以及聚丙烯酰胺的添加比例为1:1,在30~40摄氏度中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤二、取含硅酸镁的矿物质65份,在其中添加碳酸镁6.5份,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,在在30~40℃中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤三、将步骤一中的膨润土原料以及聚丙烯酰胺混合物、以及步骤二中的含硅酸镁的矿物质、碳酸镁的混合物一同添加至搅拌装置中,边升温边搅拌,升温至50±5℃,再向其中添加碳酸钠11份,保温50±5℃,之后静置2~3小时,
步骤四、将硫酸铈17份、黄原胶的增稠剂9份、去离子水28份混合,混合均匀的液体即可;所述的增稠剂添加是需要调节PH,且利用氢氧化钠调节,所述的PH呈碱性,所述的PH值范围为7.5~8.5;
步骤五、将步骤四的混合液添加至步骤三中,在室温中搅拌,混合均匀即为复合型环保泥浆液。
对比实施例1
本实施中的复合型环保泥浆液的制备方法如下:
步骤一、取膨润土原料65份,将其干燥处理,之后添加聚丙烯酰胺6.5份,所述的膨润土原料以及聚丙烯酰胺的添加比例为1:1,在30~40摄氏度中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤二、取含硅酸镁的矿物质65份,在其中添加碳酸镁6.5份,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,在在30~40℃中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤三、将步骤一中的膨润土原料以及聚丙烯酰胺混合物、以及步骤二中的含硅酸镁的矿物质、碳酸镁的混合物一同添加至搅拌装置中,边升温边搅拌,升温至50±5℃,再向其中添加碳酸钠11份,保温50±5℃,之后静置2~3小时,
步骤四、将硫酸铈17份、去离子水28份混合,混合均匀的液体即可;所述的增稠剂添加是需要调节PH,且利用氢氧化钠调节,所述的PH呈碱性,所述的PH值范围为7.5~8.5;
步骤五、将步骤四的混合液添加至步骤三中,在室温中搅拌,混合均匀即为复合型环保泥浆液。
本对比实施例1与实施例1的区别在于,不添加黄原胶的增稠剂。通过对实施例1以及对比实施例1得到的泥浆液进行粘度的测试,结果如表一所示。
实施例2
本实施中的复合型环保泥浆液的制备方法如下:
步骤一、取膨润土原料50份,将其干燥处理,之后添加聚丙烯酰胺5份,所述的膨润土原料以及聚丙烯酰胺的添加比例为1:1,在30~40摄氏度中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤二、取含硅酸镁的矿物质50份,在其中添加碳酸镁5份,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,在在30~40℃中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤三、将步骤一中的膨润土原料以及聚丙烯酰胺混合物、以及步骤二中的含硅酸镁的矿物质、碳酸镁的混合物一同添加至搅拌装置中,边升温边搅拌,升温至50±5℃,再向其中添加碳酸钠10份,保温50±5℃,之后静置2~3小时,
步骤四、将硫酸铈15份、黄原胶的增稠剂5份、去离子水20份混合,混合均匀的液体即可;所述的增稠剂添加是需要调节PH,且利用氢氧化钠调节,所述的PH呈碱性,所述的PH值范围为7.5~8.5;
步骤五、将步骤四的混合液添加至步骤三中,在室温中搅拌,混合均匀即为复合型环保泥浆液。
对比实施例2
本实施中的复合型环保泥浆液的制备方法如下:
步骤一、取膨润土原料50份,将其干燥处理,之后添加聚丙烯酰胺5份,所述的膨润土原料以及聚丙烯酰胺的添加比例为1:1,在30~40摄氏度中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤二、取含硅酸镁的矿物质50份,在其中添加碳酸镁5份,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,在在30~40℃中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤三、将步骤一中的膨润土原料以及聚丙烯酰胺混合物、以及步骤二中的含硅酸镁的矿物质、碳酸镁的混合物一同添加至搅拌装置中,边升温边搅拌,升温至50±5℃,之后静置2~3小时,
步骤四、将硫酸铈15份、去离子水20份混合,混合均匀的液体即可;所述的增稠剂添加是需要调节PH,且利用氢氧化钠调节,所述的PH呈碱性,所述的PH值范围为7.5~8.5;
步骤五、将步骤四的混合液添加至步骤三中,在室温中搅拌,混合均匀即为复合型环保泥浆液。
本对比实施例1与实施例1的区别在于,不添加黄原胶的增稠剂,不添加碳酸钠。通过对实施例1以及对比实施例1得到的泥浆液进行粘度的测试,结果如表一所示。
表1
实施例1 | 对比实施例1 | 实施例2 | 对比实施例2 | |
粘度值 | 700r | 500 r | 700r | 470 r |
吸水量 | 15~18倍 | 6~8倍 | 15~18倍 | 5~7倍 |
通过上表一可知,本发明制备的泥浆液具有更高的粘度,并且本发明的泥浆液的吸水量达到自身体积的15~18倍,吸水量极高。
实施例3
本实施中的复合型环保泥浆液的制备方法如下:
步骤一、取膨润土原料70份,将其干燥处理,之后添加聚丙烯酰胺7份,所述的膨润土原料以及聚丙烯酰胺的添加比例为1:1,在30~40摄氏度中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤二、取含硅酸镁的矿物质70份,在其中添加碳酸镁7份,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,在在30~40℃中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤三、将步骤一中的膨润土原料以及聚丙烯酰胺混合物、以及步骤二中的含硅酸镁的矿物质、碳酸镁的混合物一同添加至搅拌装置中,边升温边搅拌,升温至50±5℃,再向其中添加碳酸钠15份,保温50±5℃,之后静置2~3小时,
步骤四、将硫酸铈20份、黄原胶的增稠剂10份、去离子水30份混合,混合均匀的液体即可;所述的增稠剂添加是需要调节PH,且利用氢氧化钠调节,所述的PH呈碱性,所述的PH值范围为7.5~8.5;
步骤五、将步骤四的混合液添加至步骤三中,在室温中搅拌,混合均匀即为复合型环保泥浆液。
实施例4
本实施中的复合型环保泥浆液的制备方法如下:
步骤一、取膨润土原料60份,将其干燥处理,之后添加聚丙烯酰胺6份,所述的膨润土原料以及聚丙烯酰胺的添加比例为1:1,在30~40摄氏度中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤二、取含硅酸镁的矿物质60份,在其中添加碳酸镁6份,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,在在30~40℃中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤三、将步骤一中的膨润土原料以及聚丙烯酰胺混合物、以及步骤二中的含硅酸镁的矿物质、碳酸镁的混合物一同添加至搅拌装置中,边升温边搅拌,升温至50±5℃,再向其中添加碳酸钠13份,保温50±5℃,之后静置2~3小时,
步骤四、将硫酸铈16份、黄原胶的增稠剂7份、去离子水30份混合,混合均匀的液体即可;所述的增稠剂添加是需要调节PH,且利用氢氧化钠调节,所述的PH呈碱性,所述的PH值范围为7.5~8.5;
步骤五、将步骤四的混合液添加至步骤三中,在室温中搅拌,混合均匀即为复合型环保泥浆液。
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 (4)
1.一种复合型环保泥浆液,其特征在于,所述的环保泥浆液包括膨润土原料50~70份,含硅酸镁的矿物质50~70份,碳酸钠10~15份,硫酸铈15~20份,增稠剂5~10份,聚丙烯酰胺5~7份,碳酸镁5~7份,去离子水20~30份;所述的膨润土原料以及含聚丙烯酰胺的质量比为1,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,
所述的增稠剂为黄原胶,所述的膨润土原料为粉末状膨润土,所述的膨润土原料以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1。
2.根据权利要求1所述的一种复合型环保泥浆液,其特征在于,所述的增稠剂添加是需要调节PH,且利用氢氧化钠调节,所述的PH呈碱性,所述的PH值范围为7.5~8.5。
3.根据权利要求1所述的一种复合型环保泥浆液,其特征在于,所述的粉末状膨润土的粒径为200±10目。
4.一种如权利要求1~3任一所述的复合型环保泥浆液的制备方法,其特征在于,所述的方法具体为:
步骤一、取膨润土原料50~70份,将其干燥处理,之后添加聚丙烯酰胺5~7份,所述的膨润土原料以及聚丙烯酰胺的添加比例为1:1,在30~40摄氏度中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤二、取含硅酸镁的矿物质50~70份,在其中添加碳酸镁5~7份,碳酸镁以及含硅酸镁的矿物质的质量比为1,在在30~40℃中搅拌均匀,搅拌均匀后保温1~2小时;
步骤三、将步骤一中的膨润土原料以及聚丙烯酰胺混合物、以及步骤二中的含硅酸镁的矿物质、碳酸镁的混合物一同添加至搅拌装置中,边升温边搅拌,升温至50±5℃,再向其中添加碳酸钠10~15份,保温50±5℃,之后静置2~3小时,
步骤四、将硫酸铈15~20份、黄原胶的增稠剂5~10份、去离子水20~30份混合,混合均匀的液体即可,
步骤五、将步骤四的混合液添加至步骤三中,在室温中搅拌,混合均匀即为复合型环保泥浆液。
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