[发明专利]基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳微米封堵剂及制备方法

权利要求书

1.一种基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳微米封堵剂，其特征在于包括按如下质量份的组分：磺化埃洛石纳米管76.92~80.00份、烷基磺酸钠2.56~2.67份、纳米二氧化硅4.00~5.13份、超细碳酸钙8.00~10.26份、微米纤维5.13~5.33份；所述微米纤维通过下面方法制备：将甘蔗渣经过浸渍、压榨机压制，将其中所有糖分榨出后，用去离子水清洗干净后在75~85℃条件下烘干，最后，剪切后采用高速锤式粉碎机研磨，过50~10μm筛筛余，即得到微米纤维；所述磺化埃洛石纳米管的制备：在2000mL的反应器中依次加入500~800g埃洛石纳米管和50~60g二甲胺，加入800g去离子水，将体系温度升高至80~90℃，在450~550rpm转速条件下搅拌，直至完全分散；（2）在上述反应器中加入30~50g内酰胺，在750~850rpm转速条件下搅拌，反应30~50min；（3）在上述反应器中通入高纯氮气1.5~2.5h，温度降至50~60℃，加入25~35g偏重亚硫酸钠，将转速提高至1800~2500rpm，反应3~5h，停止搅拌；（4）将上述体系转入到减压蒸馏装置中，常温减压蒸馏除去相应的溶剂，得到白色粉末固体即为磺化埃洛石纳米管。

2.根据权利要求1所述的基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳微米封堵剂，其特征是：所述纳米二氧化硅为亲水性纳米二氧化硅，粒径为10~50nm。

3.根据权利要求1所述的基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳微米封堵剂，其特征是：所述超细碳酸钙为轻质碳酸钙，包括500目、800目、1000目、1500目和2000目中的一种或几种组合。

4.根据权利要求1所述的基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳微米封堵剂，其特征是：所述微米纤维粒径为10~50μm。

5.根据权利要求1所述的基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳微米封堵剂，其特征在于，所用的埃洛石纳米管为白色粉末，比表面积为40~50m²/g，密度为2.3~2.8g/cm³；所用内酰胺为乳胺，环状酰胺基团，其通式为R₁ - CONH- R₂ ，其中R₁ 碳数为3~6、R₂ 碳数为2~5的烷烃。

6.根据权利要求1所述的基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳微米封堵剂，其特征在于，所用内酰胺为C₃ H₇ - CONH- C₂ H₅ 、C₄ H₉ - CONH- C₃ H₇ 、C₅ H₁₁ - CONH- C₄ H₉ 、C₆ H₁₃ - CONH- C₅ H₁₁ 中的一种或几种组合。

7.一种如权利要求1~6任一所述的基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳微米封堵剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）在高压均质器中加入300~600g 磺化埃洛石纳米管粉末和10~20g烷基磺酸钠，加入950~1200g去离子水，将温度提升至50~60℃，在250~350rpm转速条件下均质化30~50min，充分分散；（2）在上述反应器中加入20~30g纳米二氧化硅，在18000~22000rpm条件下均质化30~50min；（3）在上述反应器中加入40~60g超细碳酸钙，在18000~22000rpm条件下均质化20~30min；（4）在上述反应器中加入20~40g微米纤维，在1800~2200rpm条件下均质化20~30min；（5）将上述产物置于到减压蒸馏装置中，常温减压蒸馏除去相应的溶剂，即可得到基于磺化埃洛石纳米管的钻井液用页岩地层纳米封堵剂。