一種改性瀝青組合物顆粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油漸青領(lǐng)域，具體涉及一種改性漸青組合物顆粒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 漸青類產(chǎn)品是重要鉆井液處理劑之一，具有良好的防塌、潤(rùn)滑、乳化、降濾失和高 溫穩(wěn)定等綜合效能。漸青類產(chǎn)品一般含有不溶于水的漸青顆粒，并且有一定的軟化點(diǎn)。當(dāng) 井眼內(nèi)有足夠高的溫度和壓力時(shí)，漸青顆粒軟化變形，并被擠入井壁微裂縫中，阻止鉆井液 和濾液從微裂縫滲透，與泥餅一起有效地封堵地層。漸青類物質(zhì)是石油鉆井極其有效的防 塌劑和油層保護(hù)劑。隨著石油勘探與開發(fā)的發(fā)展，鉆井深度不斷加深，鉆遇地層愈來(lái)愈復(fù) 雜，定向井、水平井等特殊工藝井的數(shù)量逐漸增多。送使鉆井工程對(duì)鉆井液用漸青類產(chǎn)品及 其體系提出了更高的要求。開發(fā)出高溫性能好、有良好封堵性和降濾失性的高軟化點(diǎn)漸青 (指軟化點(diǎn)在10(TC W上，尤其是在12(TC W上），W滿足油田鉆井工程的需要，具有十分重 要的意義。
[0003] 高軟化點(diǎn)漸青的制備工藝一般采用溶劑脫漸青或吹氣氧化工藝，CN102464989A、 CN102876344A、CN102464988A和CN102382696A等公開了幾種用于鉆井液中的高軟化點(diǎn)漸 青或漸青顆粒的制備方法，漸青軟化點(diǎn)一般在12(TC W上，最高達(dá)25(TC。
[0004] CN102952526A公開了一種高軟化點(diǎn)乳化漸青水基鉆井液處理劑及其制備方法，所 述鉆井液處理劑包括40~70%軟化點(diǎn)為150~24(TC的漸青、35~50重量％水，0. 02~ 2%助劑，0. 05~5 %乳化劑，0. 01~1%穩(wěn)定劑，該鉆井液處理劑具有良好的高溫高壓降濾 失功能，適用于高溫高壓的深井及超深井鉆井。
[0005] US7220：M8B1、CN102876：M4 A、CN102876：M4 A 和 CN102732280A 也公開幾種高軟 化點(diǎn)漸青的生產(chǎn)方法，漸青產(chǎn)品軟化點(diǎn)都在25(TCW，但主要用于生產(chǎn)碳纖維制品、耐火材 料粘結(jié)劑及紡絲領(lǐng)域。
[0006] 現(xiàn)有的高軟化點(diǎn)漸青在應(yīng)用于鉆井液體系當(dāng)中時(shí)，由于組成單一，存在粘彈范圍 較小，使用溫度范圍較窄等問(wèn)題，很難在井下持續(xù)發(fā)揮作用。CN1046176A公開了一種含有預(yù) 混合的約2份高軟化點(diǎn)硬漸青、約1份低軟化點(diǎn)硬漸青、約1份苛化褐煤W及一種強(qiáng)親油性 非離子表面活性劑的水基鉆井泥漿添加劑。送種添加劑組合物可W在寬范圍的溫度和壓力 內(nèi)有效，但簡(jiǎn)單的機(jī)械混合很難有效的發(fā)揮不同軟化點(diǎn)漸青的作用效果。采用幾種不同軟 化點(diǎn)漸青機(jī)械混合，簡(jiǎn)單組合，也都是各自發(fā)揮作用，超過(guò)軟化點(diǎn)之后，就失去作用，想要在 不同溫度范圍內(nèi)達(dá)到良好的封堵效果，就要保證每種軟化點(diǎn)漸青的加入量，進(jìn)一步增加了 漸青在鉆井液分散的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種改性漸青組合物顆粒及其制備方法。本發(fā) 明改性漸青組合物顆粒具有較高的軟化點(diǎn)，高溫性能優(yōu)良，具有良好的變形能力，制備方法 簡(jiǎn)單，在深層鉆井時(shí)能夠在較寬溫度范圍的鉆井作業(yè)條件下持續(xù)發(fā)揮作用，起到良好的封 堵和降濾失效果。
[0008] 本發(fā)明的改性漸青組合物顆粒，按重量份計(jì)，包括如下組分： 高軟化點(diǎn)漸青I 15~60份； 高軟化點(diǎn)漸青II 10~50份； 膠粉顆粒20~50份； 所述的高軟化點(diǎn)漸青II包裹在膠粉顆粒外部，高軟化點(diǎn)漸青I包裹在高軟化點(diǎn)漸青II 外部；其中高軟化點(diǎn)漸青I與高軟化點(diǎn)漸青II的軟化點(diǎn)差為15^5(TC。
[0009] 所述的高軟化點(diǎn)漸青I的軟化點(diǎn)為140~35(TC，優(yōu)選為180~30(TC ;其中高軟 化點(diǎn)漸青I可W為市售產(chǎn)品或天然硬漸青，也可W按照本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)制備，如減壓蒸傭 工藝、溶劑脫漸青工藝、吹氣氧化工藝等，或幾種工藝的結(jié)合。
[0010] 所述的高軟化點(diǎn)漸青II的軟化點(diǎn)為120~30(TC，優(yōu)選160~26(TC;高軟化點(diǎn)漸青II 可W為市售產(chǎn)品或天然硬漸青，也可W按照本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)制備，如減壓蒸傭工藝、溶劑脫 漸青工藝、吹氣氧化工藝等，或幾種工藝的結(jié)合。
[0011] 所述的膠粉可W為市售的廢舊輪胎膠粉產(chǎn)品或按照現(xiàn)有方法制備，粒徑為60-250 目，優(yōu)選80~200目。
[0012] 本發(fā)明的改性漸青組合物顆粒的平均粒徑為小于60目。
[0013] 本發(fā)明的改性漸青組合物顆粒中優(yōu)選加入促進(jìn)劑，W改性漸青組合物顆粒重量為 基準(zhǔn)，促進(jìn)劑加入量為Iwt%~lOwt%，其中促進(jìn)劑為硫酸鹽、季倭鹽或木質(zhì)素礙酸鹽中的一 種或幾種，其中硫酸鹽為改性月桂醇基硫酸鋼、仲醇基硫酸鋼和混合脂肪醇硫酸鋼等中的 一種或幾種；季倭鹽為十二烷基Η甲基氯化倭、十六烷基Η甲基氯化倭、十八烷基Η甲基氯 化倭等中的一種或幾種；木質(zhì)素礙酸鹽為木質(zhì)素礙酸鋼或木質(zhì)素礙酸巧。
[0014] 本發(fā)明的改性漸青組合物顆粒的制備方法，包括如下內(nèi)容： (1)將高軟化點(diǎn)漸青I與相容劑混合得到母液I，然后將母液I均勻噴灑到橡膠粉顆粒 上，經(jīng)過(guò)靜置滲透，然后在抽真空條件下除去相容劑，剩余物料經(jīng)冷凍、粉碎，得到的改性膠 粉顆粒。
[0015] (2)將高軟化點(diǎn)漸青II與相容劑混合得到母液II，然后將步驟（1)得到的改性膠 粉顆粒與母液II在反應(yīng)器中混合均勻，從反應(yīng)器底部通入壓縮氣體進(jìn)行吹脫處理，相容劑 呈氣相經(jīng)反應(yīng)器上部出口排出，經(jīng)冷卻可循環(huán)使用，吹脫結(jié)束后，出料，冷卻得到高軟化點(diǎn) 漸青混合物； (3)將步驟（2)得到的混合物、表面活性劑和無(wú)機(jī)微粉加入到粉碎設(shè)備中進(jìn)行混合粉 碎，即制備出改性漸青組合物顆粒。
[0016] 本發(fā)明方法中，步驟（1)和（2)所述的相容劑為傭程范圍在i〇(T35(rc之間的任意 傭分，優(yōu)選150~30(TC之間的任意傭分，如汽油、煤油或柴油中的一種或幾種。
[0017] 本發(fā)明方法中，步驟（1)所述的相容劑與高軟化點(diǎn)漸青I混合的質(zhì)量比為 1:5 ~2:1，優(yōu)選 1:3 ~1:1。
[0018] 本發(fā)明方法中，步驟（1)所述的高軟化點(diǎn)漸青I與相容劑混合溫度為2(T8(rc，優(yōu) 選25^75°C?；旌蠒r(shí)間為?Τ60分鐘，優(yōu)選10-30分鐘，混合過(guò)程可W采用普通的機(jī)械攬拌的 方式，使二者混合均勻。
[0019] 本發(fā)明方法中，步驟（1)所述的噴灑過(guò)程可W采用具有噴灑功能的設(shè)備，如噴壺、 噴灑機(jī)、噴霧器等，噴灑過(guò)程中可W對(duì)物料進(jìn)行翻動(dòng)或拌和，使母液I均勻分散在橡膠粉顆 粒表面。
[0020] 本發(fā)明方法中，步驟（1)所述的靜置滲透時(shí)間為0. 5^5小時(shí)。
[0021] 本發(fā)明方法中，步驟（1)所述的抽真空條件為：溫度3(Tl3(rC，優(yōu)選55^100。壓 力《8kPa，時(shí)間為0. 5^5小時(shí)，優(yōu)選廣3小時(shí)。
[0022] 本發(fā)明方法中，步驟（1)所述的冷凍的條件為：冷凍溫度為-10~-5(TC，優(yōu) 選-2(T-4(rC，冷凍時(shí)間5~24小時(shí)，優(yōu)選10-18小時(shí)。振動(dòng)粉碎時(shí)間為1~100s，優(yōu)選 10 ~50s 本發(fā)明方法中，步驟（1)得到的改性膠粉顆粒優(yōu)選與無(wú)機(jī)微粉進(jìn)行干混，其中漸青與無(wú) 機(jī)微粉的質(zhì)量比為10 ;廣100 ;1，所述的無(wú)機(jī)微粉為石墨、蒙脫±、膨潤(rùn)±或水滑石中的一 種或幾種，無(wú)機(jī)微粉的粒度小于100 μ m，優(yōu)選納米級(jí)無(wú)機(jī)微粉，上述無(wú)機(jī)微粉優(yōu)選經(jīng)過(guò)有機(jī) 改性的無(wú)機(jī)微粉，如娃焼偶聯(lián)劑、鐵酸醋偶聯(lián)劑等有機(jī)改性劑。
[0023] 本發(fā)明方法中，步驟（2)所述的相容劑與高軟化點(diǎn)漸青II混合的質(zhì)量比為 1:4 ~2:1，優(yōu)選 1:3 ~1:1。
[0024] 本發(fā)明方法中，步驟（2)所述的壓縮氣體為空氣、氮?dú)饣蚨栊詺怏w中的一種或幾 種。
[0025] 本發(fā)明方法中，步驟（2)所述的高軟化點(diǎn)漸青II與相容劑混合溫度為2(T8(rC，優(yōu) 選25^75°C?；旌蠒r(shí)間為?Τ60分鐘，優(yōu)選10-30分鐘，混合過(guò)程可W采用普通的機(jī)械攬拌的 方式，使二者混