一种固井用纳米二氧化硅乳液、制备方法及应用_2

文档序号:9804081阅读:来源:国知局
45] 所说的分散剂为一种高分子分散剂,常用的为聚醚硫酸铵。
[0046] 所说的络合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺四乙酸盐(EDTA二钠或者三钠)、乙 二胺四甲叉磷酸盐(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸盐中的 一种或者一种以上。
[0047] 所说的可溶于水的醇,常用的为甲醇、乙二醇、丙醇、乙醇、二乙二醇、丙三醇、丙二 醇。
[0048] 所说的乳化剂为水包油型表面活性剂,常用的为聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸 酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚环氧乙烷山梨糖醇单硬质酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇 单油酸醋、十-烷基横酸纳、脂肪酸聚氧乙稀謎、十-烷基硫酸纳、十-烷基苯横酸纳、聚氧 乙烯单硬脂酸酯、油酸钠、聚氧乙烯十六烷基醇、聚氧乙烯单月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚 氧乙烯油基醚、烷基酚与环氧乙烷的缩合物(0P系列)其中的一种或者一种以上。
[0049] 所说的消泡剂为二甲基硅油、磷酸三丁酯、聚氧乙烯氧丙烯甘油,可单一使用也可 以复配使用。
[0050] 所说的表面处理剂,常用的为3-氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧 基石圭烧、甲基丙稀醜氧基丙基二甲氧基??圭烧、3, 4-环氧环已基乙基二甲氧基??圭烧、乙烯基二 甲氧基??圭烧、乙烯基二乙氧基??圭烧、乙烯基甲基-甲基??圭烧、甲基二甲氧基??圭烧、甲基二乙 氧基??圭烧、羊基二乙氧基??圭烧、异氛酸醋丙基二乙氧基??圭烧、脈基丙基二甲氧基??圭烧、脈基 丙基二乙氧基??圭烧、乙烯基二(2-甲氧基乙氧基)??圭烧、氨丙基二甲氧基??圭烧、2-氨乙基氨 丙基二甲氧基石圭烧、-乙稀二氣基丙基二甲氧基石圭烧、氨 1乙基氨1丙基二乙氧基石圭烧、氨1乙基 氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。
[0051] 所说的pH调节剂为一种酸性物质,常用的为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或者一种 以上。
[0052] 所说的纳米二氧化硅乳液是这样制备的:
[0053] a在蒸馈水中加入pH调节剂,调节水的pH值在4-6之间。
[0054] b在水溶液a中加入分散剂;
[0055] c在分散搅拌机中使水溶液b与微娃充分混合分散;
[0056] d在混合物c中加入络合剂,并搅拌均匀;
[0057] e在混合物d中入水溶性醇;
[0058] f在混合物e中加入乳化剂,使乳化剂先溶于水中;
[0059] g在混合物f中加入消泡剂,抑制乳化剂起泡,并搅拌均匀;
[0060] h在混合物g中加入表面处理剂,并充分搅拌。
[0061] 本发明的目的之三是提供一种固井用纳米二氧化硅乳液在油井水泥浆中的应用。
[0062] 通过将所述纳米二氧化硅乳液与油井水泥的其他外加剂,如:降失水剂、分散剂、 缓凝剂等,直接加入到油井水泥的配浆水中。纳米二氧化硅乳液的加入量为水泥重量的 5 ~20%〇
[0063] 发明效果:
[0064] 本发明的纳米二氧化硅乳液固含量可达到60% ;粘度小于0. 15Pa *s ;稳定期可达 一年;储存最高温度可达70°C。
【具体实施方式】
[0065] 下面结合实施例,进一步说明本发明。
[0066] 实施例1
[0067] 在100重量份的蒸馏水中加入0. 000008重量份的稀硝酸(浓度10% ),使溶液 的pH值为6. 0,加入0. 05重量份的聚醚硫酸铵、加入43重量份的微硅,在搅拌分散机中 以1400r/min的转速搅拌分散2小时,加入0. 05重量份的二乙烯三胺五甲叉膦酸盐,搅拌 分散机以1400r/min的转速搅拌5min后,加入5重量份的甲醇,加入0. 8重量份的聚氧乙 烯单月桂酸酯,加入〇. 4重量份的磷酸三丁酯,搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌5min 后,加入12重量份的氨丙基三甲氧基硅烷,搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌20min后, 即制得30% (wt% )纳米二氧化硅乳液。纳米二氧化硅乳液的密度为1.26g/cm3,粘度为 O.OlOPa· s。室温下经重力沉降一年内,纳米二氧化硅乳液没有沉淀且仍有流动性。70°C 经重力沉降6个月纳米二氧化硅乳液没有沉淀且仍有流动性。
[0068] 实施例2
[0069] 在100重量份的蒸馏水中加入0· 00132重量份的稀盐酸(浓度30% ),使溶液的 pH值为4. 0,,加入0. 045重量份的的聚醚硫酸铵、加入54重量份的微硅,在搅拌分散机中 以1400r/min的转速搅拌分散2小时,加入0. 04重量份的乙二胺四乙酸二钠与0. 02重量 份的二乙烯三胺五甲叉膦酸盐后,加入搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌5min后,加入1 重量份的乙二醇,加入〇. 1重量份的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯,加入〇. 05重量份二甲 基硅油,搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌5min后,加入1重量份的辛基三乙氧基硅烷, 搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌20min后,即制得35% (wt% )纳米二氧化娃乳液。纳 米二氧化硅乳液的密度为1. 30g/cm3,粘度为0. 022Pa · s。室温下经重力沉降一年内,纳米 二氧化硅乳液没有沉淀且仍有流动性。70°C经重力沉降6个月纳米二氧化硅乳液没有沉淀 且仍有流动性。
[0070] 实施例3
[0071] 在100重量份的蒸馏水中加入0.00012重量份的稀盐酸(浓度30%),使溶液的pH 值为5. 0,加入0. 1重量份的聚醚硫酸铵、加入67重量份的微硅,在搅拌分散机中以1400r/ min的转速搅拌分散2小时,加入0. 1重量份的乙二胺四乙酸,搅拌分散机以1400r/min的 转速搅拌5min后,加入0. 08重量份的甲醇,加入0. 2重量份烷基酚与环氧乙烷的缩合物 (0P10),加入0. 1重量份的磷酸三丁酯,搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌5min后,加入 〇. 1重量份的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与〇. 1重量份的脲基丙基三甲氧基硅烷, 搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌20min后,即制得40% (wt% )纳米二氧化娃乳液。纳 米二氧化硅乳液的密度为1. 33g/cm3,粘度为0. 082Pa · s。室温下经重力沉降一年内,纳米 二氧化硅乳液没有沉淀且仍有流动性。70°C经重力沉降6个月纳米二氧化硅乳液没有沉淀 且仍有流动性。
[0072] 实施例4
[0073] 在100重量份的蒸馏水中加入0. 00164重量份的稀硫酸(浓度30% ),使溶液的pH 值为4. 0,加入0. 4重量份的聚醚硫酸铵、加入67重量份的微硅,在搅拌分散机中以1400r/ min的转速搅拌分散2小时,加入0. 08重量份的二乙烯三胺五甲叉膦酸盐,搅拌分散机以 1400r/min的转速搅拌5min后,加入0. 05重量份的甲醇,加入0. 05重量份的聚氧乙烯单 月桂酸酯,加入〇. 05重量份的磷酸三丁酯,搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌5min后, 加入0. 05重量份的氨丙基三甲氧基硅烷,搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌20min后, 即制得40% (wt% )纳米二氧化硅乳液。纳米二氧化硅乳液的密度为1.33g/cm3,粘度为 0.075Pa· s。室温下经重力沉降一年内,纳米二氧化硅乳液没有沉淀且仍有流动性。70°C 经重力沉降6个月纳米二氧化硅乳液没有沉淀且仍有流动性。
[0074] 实施例5
[0075] 在100重量份的蒸馏水中加入0. 00132重量份的稀盐酸(浓度30% ),使溶液的pH 值为4. 0,加入0. 2重量份的聚醚硫酸铵、加入81重量份的微硅,在搅拌分散机中以1400r/ min的转速搅拌分散2小时,加入0.2重量份的乙二胺四乙酸盐四钠,搅拌分散机以1400r/ min的转速搅拌5min后,加入1重量份的乙醇与1重量份的丙三醇,加入0. 2重量份聚氧乙 烯月桂醚,加入0. 2重量份聚氧乙烯氧丙烯甘油,搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌5min 后,加入5重量份异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷,搅拌分散机以1400r/min的转速搅拌20min 后,即制得45% (wt% )纳米二氧化硅乳液。纳米二氧化硅乳液的密度为1. 38g/cm3,粘度为 0.095Pa· s。室温下经重力沉降一年内,纳米二氧化硅乳液没有沉淀且仍有流动性。70°C 经重力沉降6个月纳米二氧化硅乳液没有沉淀且仍有流动性。
[0076] 实施例6
[0077] 在100重量份的蒸馏水中加入0. 000008重量份的稀硝酸(浓度10% ),使溶液的 pH值为6. 0,加入0. 25重量份的聚醚硫酸铵、加入100重量份的微硅,在搅拌分散机中以 1400r/min的转速搅拌分散2小时,加入0. 25重量份二乙烯三胺五甲叉膦酸盐,搅拌分散机 以1400r/min的转速搅拌5min后,加入4重量份的丙三醇,加入0. 45重量份的十二烷基磺 酸钠,加入0. 15重量份的二甲基硅油与0.
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