一种胶乳改性沥青组合物颗粒及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油渐青领域，具体设及一种胶乳改性渐青组合物颗粒及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 渐青类产品是重要钻井液处理剂之一，具有良好的防塌、润滑、乳化、降滤失和高 溫稳定等综合效能。渐青类产品一般含有不溶于水的渐青颗粒，并且有一定的软化点。当 井眼内有足够高的溫度和压力时，渐青颗粒软化变形，并被挤入井壁微裂缝中，阻止钻井液 和滤液从微裂缝渗透，与泥饼一起有效地封堵地层。渐青类物质是石油钻井极其有效的防 塌剂和油层保护剂。随着石油勘探与开发的发展，钻井深度不断加深，钻遇地层愈来愈复 杂，定向井、水平井等特殊工艺井的数量逐渐增多。运使钻井工程对钻井液用渐青类产品及 其体系提出了更高的要求。开发出高溫性能好、有良好封堵性和降滤失性的高软化点渐青 (指软化点在100°c W上，尤其是在12(TC W上），W满足油田钻井工程的需要，具有十分重 要的意义。
[0003] 高软化点渐青的制备工艺一般采用溶剂脱渐青或吹气氧化工艺，CN102464989A、 CN102876344A、CN102464988A和CN102382696A等公开了几种用于钻井液中的高软化点渐 青或渐青颗粒的制备方法，渐青软化点一般在120°C W上，最高达250°C。
[0004] CN102952526A公开了一种高软化点乳化渐青水基钻井液处理剂及其制备方法，所 述钻井液处理剂包括40~70%软化点为150~240°C的渐青、35~50重量％水，0. 02~ 2%助剂，0. 05~5 %乳化剂，0. 01~1%稳定剂，该钻井液处理剂具有良好的高溫高压降滤 失功能，适用于高溫高压的深井及超深井钻井。 阳005] US7220：M8B1、CN102876：M4 A、CN102876：M4 A 和 CN102732280A 也公开几种高软 化点渐青的生产方法，渐青产品软化点都在25(TCW，但主要用于生产碳纤维制品、耐火材 料粘结剂及纺丝领域。
[0006] 现有的高软化点渐青在应用于钻井液体系当中时，由于组成单一，存在粘弹范围 较小，使用溫度范围较窄等问题，很难在井下持续发挥作用。CN1046176A公开了一种含有预 混合的约2份高软化点硬渐青、约1份低软化点硬渐青、约1份苛化褐煤W及一种强亲油性 非离子表面活性剂的水基钻井泥浆添加剂。运种添加剂组合物可W在宽范围的溫度和压力 内有效，但简单的机械混合很难有效的发挥不同软化点渐青的作用效果。采用几种不同软 化点渐青机械混合，简单组合，也都是各自发挥作用，超过软化点之后，就失去作用，想要在 不同溫度范围内达到良好的封堵效果，就要保证每种软化点渐青的加入量，进一步增加了 渐青在钻井液分散的难度。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术的不足，本发明提供一种胶乳改性渐青组合物颗粒及其制备方法。 本发明胶乳改性渐青组合物颗粒具有较高的软化点，高溫性能优良，制备方法简单，在深层 钻井时能够在较宽溫度范围的钻井作业条件下持续发挥作用，起到良好的封堵和降滤失效 果。
[0008] 本发明的胶乳改性渐青组合物颗粒，按胶乳改性渐青组合物颗粒重量百分含量 计，包括如下组分： 高软化点渐青颗粒80wt%~94wt〇/〇; 胶乳 5wt% ~20wt〇/〇; 其中，所述的高软化点渐青颗粒，W高软化点渐青I为核相，外层包裹高软化点渐青 II，按质量百分比计，包括如下组分：高软化点渐青I 20%~70%，高软化点渐青II 30%~ 80% ;其中高软化点渐青I与高软化点渐青II的软化点差为15~50°C。
[0009] 所述的高软化点渐青I的软化点为140~350°C，优选为180~300°C ;高软化点 渐青I为固体粉状，平均粒径《80mm，优选平均粒径《60mm，其中高软化点渐青I可W为 市售产品或天然硬渐青，也可W按照本领域常规技术制备，如减压蒸馈工艺、溶剂脱渐青工 艺、吹气氧化工艺等，或几种工艺的结合。
[0010] 所述的高软化点渐青II的软化点为120~300°C，优选160~260°C ;高软化点渐青 II可W为市售产品或天然硬渐青，也可W按照本领域常规技术制备，如减压蒸馈工艺、溶剂 脱渐青工艺、吹气氧化工艺等，或几种工艺的结合。
[0011] 所述的高软化点渐青颗粒的制备方法，包括如下内容： (1) 将高软化点渐青II与相容剂混合得到母液，然后将高软化点渐青I与母液在反应 器中混合均匀，从反应器底部通入压缩气体进行吹脱处理，相容剂呈气相经反应器上部出 口排出，经冷却可循环使用，吹脱结束后，出料，冷却得到高软化点渐青混合物； (2) 将步骤（1)得到的混合物、表面活性剂和无机微粉加入到粉碎设备中进行混合粉 碎，即制备出高软化点渐青颗粒。
[0012] 所述的相容剂为馈程范围在100~350°C之间的任意馈分，优选150~300°C之间的 任意馈分，如汽油、煤油或柴油中的一种或几种。
[0013] 相容剂与高软化点渐青II混合的质量比为1:4~2:1，优选1:3~1:1。
[0014] 所述的压缩气体为空气、氮气或惰性气体中的一种或几种。
[0015] 所述的高软化点渐青II与相容剂混合溫度为20~80°C，优选25~75°C。混合时间为 5~60分钟，优选10~30分钟，混合过程可W采用普通的机械揽拌的方式，使二者混合均匀。
[0016] 所述的反应器为带有揽拌功能的反应容器，反应器下部设有压缩气体入口，上部 设有气体出口。
[0017] 所述的吹脱处理的条件为：吹脱溫度110~300°C，优选为140~280°C，吹脱时间 为0. 5~3小时，压缩气体入口压力为0. 1~0. 5MPa ;吹脱处理过程优选按照如下方式进行： 在溫度110~250。进行吹脱处理30~150分钟，然后升溫至120~300。吹脱10~100分钟。 所述的吹脱溫度始终小于高软化点渐青I的软化点。
[0018] 所述的高软化点渐青I优选与无机微粉进行干混，其中渐青与无机微粉的质量比 为10 :1~100 :1，所述的无机微粉为石墨、蒙脱±、膨润±或水滑石中的一种或几种，无机微 粉的粒度小于100 μ m，优选纳米级无机微粉，上述无机微粉优选经过有机改性的无机微粉， 如硅烷偶联剂、铁酸醋偶联剂等有机改性剂。
[0019] 所述的粉碎设备可W是高速剪切粉碎机、胶体磨、球磨粉碎机等揽拌或打击揽拌 式粉碎设备，粉碎时间为10~60s，粉碎溫度为不大于30°C，高软化点渐青优选在粉碎前 进行低溫脆化处理，低溫脆化处理条件为：溫度为0~-60°C，优选为-10~-30°C，时间为 2~48小时，优选为2~10小时。
[0020] 其中，所述的表面活性剂为十二烷基Ξ甲基氯化锭、十六烷基Ξ甲基氯化锭、十八 烷基Ξ甲基氯化锭、木质素横酸钢或木质素横酸巧等中的一种或几种，加入量占高软化点 渐青颗粒重量的0. 〇5%~5%，优选0. 5%~3%。 其中，所述的无机微粉为石墨、蒙脱±、膨润±或水滑石中的一种或几种，无机微粉的 粒度小于100 μ m，优选纳米级无机微粉，上述无机微粉优选经过有机改性的无机微粉，加入 量占高软化点渐青颗粒重量的1%~1〇%，优选3%~5%。
[0021] 所述的高软化点渐青颗粒的制备过程中还可W根据需要加入憐酸醋淀粉、簇甲基 淀粉、阳离子淀粉、簇甲基纤维素（CMC)、聚乙締醇纤维和水溶性PVA纤维中的一种或几种。
[0022] 本发明的高软化点渐青颗粒的平均粒径为50~150 μ m，优选为60~100 μ m。
[0023] 本发明所述的胶乳，可W是天然胶乳、下苯