本发明专利技术公开了一种耐温型有机膨润土的制备方法，其包括以下步骤：S1、将膨润土干料与碱液混合，进行第一水热反应，后经过滤，洗涤，干燥得到固体一；S2、将所得固体一与镁盐溶液混合，进行第二水热反应，后经过滤，洗涤，干燥得到固体二；S3、将所得固体二与碳酸钠溶液接触进行第一反应，后经过滤，洗涤，干燥得固体三；S4、将所得固体三与双十八烷基二甲基苄基氯化铵溶液接触进行第二反应，后经过滤，洗涤，干燥得到所述耐温型有机膨润土。本发明专利技术还公开了所述制备方法制得的有机膨润土及其在钻井液中的应用。本发明专利技术方法制得的有机膨润土可交换阳离子浓度高且耐温性好。离子浓度高且耐温性好。
【技术实现步骤摘要】
一种耐温型有机膨润土的制备方法和一种耐温型有机膨润土及其应用
[0001]本专利技术属于钻井液用有机膨润土
，具体涉及一种耐温型有机膨润土的制备方法和一种耐温型有机膨润土及其应用。
技术介绍
[0002]膨润土被称为“万能黏土”，作为一种天然土状矿物材料，其具有独特的矿物结构和结晶化学性质，这使其拥有优良的膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等等。我国膨润土矿储量大，品种丰富，但其深加工利用远不及国外，一直处于初期开发应用阶段，近几年才开展对膨润土的深加工利用研究工作。有机膨润土就是膨润土深加工的精细产品之一。有机膨润土由于其具有疏水亲油的特性，在有机溶剂中有良好的分散性、加溶性和乳化性，从而作为防沉淀剂、稠化剂、增粘剂和悬浮剂等广泛应用于石油钻井、油漆、油墨、高温润滑脂、化妆品、铸造、农药等工业领域。钻井泥浆在钻井中起着重要作用，钻浆分为两类：一类为泥浆，载体主要是水，膨润土是增稠剂；另一类是油基泥浆，载体主要为柴油和原油，由于亲油性的要求，主要采用有机改性膨润土。
[0003]由于有机改性膨润土普遍用于处理深井及超深井，随着地层的深入，温度逐渐增大，因而对有机膨润土的耐温性提出了更为严苛的要求。提高有机膨润土的耐温或是高温性能已成为
攻关方向。
[0004]中国专利CN101870476A公开了一种耐温型有机改性膨润土的制备方法，采用季铵盐和硬脂酸类脂肪酸或多元脂肪酸对钠基膨润土进行改性，从而提高膨润土的耐温性能以及钻井液泥浆的耐温性能。
[0005]中国专利CN109704353A公开了一种耐高温油基钻井液用有机膨润土的制备方法，采用季铵盐和脂肪醇聚氧乙烯醚对钠基膨润土进行改性，进而提高膨润土的高温性能。
[0006]现有专利大都是针对钠基膨润土进行的有机改性，且都是通过加入多碳有机物进行处理而达到提高膨润土的耐热性能。天然膨润土中以钙基膨润土分布最广，含量最高，而关于钙基膨润土的改性，尤其是通过无机
‑
有机耦合改性从而提高膨润土的耐热性能的研究几乎没有报道。
技术实现思路
[0007]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种耐温型有机膨润土的制备方法，进而提供一种根据所述方法制得的耐温型有机膨润土。本专利技术方法采用无机
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有机耦合改性法对膨润土特别是钙基膨润土进行改性，从而得到了可交换阳离子浓度高且耐温性好的有机膨润土。
[0008]本专利技术第一方面提供了一种耐温型有机膨润土的制备方法，其包括以下步骤：
[0009]S1、将膨润土干料与碱液混合，进行第一水热反应，后经过滤，洗涤，干燥得到固体一；
[0010]S2、将所得固体一与镁盐溶液混合，进行第二水热反应，后经过滤，洗涤，干燥得到固体二；
[0011]S3、用碳酸钠溶液对所得固体二处理至少一次，干燥得到固体三，所述处理为将所得固体二与碳酸钠溶液接触进行第一反应，后进行过滤，洗涤；
[0012]S4、将所得固体三与双十八烷基二甲基苄基氯化铵溶液接触进行第二反应，后经过滤，洗涤，干燥得到所述有机膨润土。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，以所述碱液的质量为100％计，所述膨润土干料的用量为20％～40％。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述膨润土为钙基膨润土。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述碱液为氢氧化钠溶液。在一些优选的实施方式中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为15％～30％。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述第一水热反应的温度为150～200℃。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述第一水热反应的时间为2～5h。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，以所述固体一和镁盐溶液的总质量计，所述固体一的用量为5％
‑
10％。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述镁盐溶液中镁盐的质量浓度为5％～20％。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述镁盐包括硝酸镁、氯化镁、硫酸镁和醋酸镁中的至少一种。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，将所得固体一与镁盐溶液混合形成悬浮液，进行第二水热反应。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述第二水热反应的温度为120～200℃。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述第二水热反应的时间为4～12h。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S3中，所述碳酸钠溶液对所得固体二处理至少一次使得固体二与碳酸钠溶液接触进行第一反应后过滤，洗涤所得洗涤液中以洗涤液为1L计钙镁离子总质量含量≤1％。
[0025]根据本专利技术，步骤S3中，可以通过调整碳酸钠溶液的浓度将所得固体二与碳酸钠溶液进行一次或多次反应来使得固体二与碳酸钠溶液接触进行第一反应后过滤，洗涤所得洗涤液中以洗涤液为1L计钙镁离子总质量含量≤1％。在一些实施方式中，所述处理的次数为2～10。
[0026]根据本专利技术的一些优选实施方式，步骤S2中，先将固体二分散于去离子水中，再与碳酸钠溶液进行第一反应。在一些优选的实施方式中，以固体二与去离子水的总质量计，所述固体二的质量含量为10％～20％。
[0027]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述固体二分散于去离子水中形成悬浮液，所述悬浮液的体积与碳酸钠溶液的体积比为1:2。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述碳酸钠溶液的质量浓度为5
‑
25％。在一些实施例中，所述碳酸钠溶液的质量浓度为10％。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述第一反应的温度为65～75℃。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，所述第一反应的时间为2～4h。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S4中，所述双十八烷基二甲基苄基氯化铵溶液
的用量以双十八烷基二甲基苄基氯化铵计为所述固体三的阳离子交换量的105～130％摩尔当量。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S4中，先将固体三分散于去离子水后再与双十八烷基二甲基苄基氯化铵溶液进行第二反应。在一些实施方式中，将固体三分散于去离子水后形成悬浮液，再与双十八烷基二甲基苄基氯化铵溶液进行第二反应。在一些实施方式中，以固体三与去离子水的总质量计，所述固体三的质量含量为8％～15％。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述双十八烷基二甲基苄基氯化铵溶液的质量浓度为15％～25％。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S4中，所述第二反应在pH值为7.0
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7.5的条件下进行。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述第二反应的温度为70～90℃。
[0036]根据本专利技术的一些实施方式，所述第二反应的时间为1～2h。
[0037]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1
‑
S4中所述洗涤采用电导率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耐温型有机膨润土的制备方法，其包括以下步骤：S1、将膨润土干料与碱液混合，进行第一水热反应，后经过滤，洗涤，干燥得到固体一；S2、将所得固体一与镁盐溶液混合，进行第二水热反应，后经过滤，洗涤，干燥得到固体二；S3、用碳酸钠溶液对所得固体二处理至少一次，干燥得到固体三，所述处理为将所得固体二与碳酸钠溶液接触进行第一反应，后进行过滤，洗涤；S4、将所得固体三与双十八烷基二甲基苄基氯化铵溶液接触进行第二反应，后经过滤，洗涤，干燥得到所述耐温型有机膨润土。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，以所述碱液的质量为100％计，所述膨润土干料的用量为20％～40％，优选所述膨润土为钙基膨润土，和/或所述碱液为氢氧化钠溶液，更优选所述氢氧化钠溶液的质量浓度为15％～30％；进一步优选地，所述第一水热反应的温度为150～200℃，和/或所述第一水热反应的时间为2～5h。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，以所述固体一和镁盐溶液的总质量计，所述固体一的用量为5％
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10％，优选所述镁盐溶液中镁盐的质量浓度为5％～20％，更优选所述镁盐包括硝酸镁、氯化镁、硫酸镁和醋酸镁中的至少一种，进一步优选地，所述第二水热反应的温度为120～200℃；和/或所述第二水热反应的时间为4～12h。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述碳酸钠溶液对所得固体二处理至少一次使得固体二与碳酸钠溶液接触进行第一反应后过滤，洗涤所得洗涤液中以洗涤液为1L计钙镁离子总质量含量≤1％，优选所述碳酸钠溶液对所得固体二处理2
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10次；优选地，先将固体二与去离子水混合再与碳酸钠溶液进行第一反应，其中以固体二与去离子水的总...
【专利技术属性】
技术研发人员：于杨，董天雷，祝东红，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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