[其他]用于稠化水或親水液體的混合金屬氫氧化物

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104606
• 申請日: 1986-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN86104606A
• 公開（公告）日: 1987-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·L·布巴;格林·W·斯特羅瑟
• 申請（專利權(quán)）人: 陶氏化學(xué)公司
• 主分類號(hào): C09K7/04
• 分類號(hào): C09K7/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 段成恩,徐汝巽

本發(fā)明涉及用混合金屬層狀氫氧化物來稠化水或親水液體。

對于稠化水，水溶液，親水液體和類似液體有各種原因，例如用作水基金屬加工液，防火液體、油田鉆井液、食物添加劑、液壓液體、水基顏料或涂料、洗刷液和其它應(yīng)用，其中液體或溶液的稠化是有利的。

像guar膠和聚丙烯酰胺之類的水稠化劑對于高剪切，高于約250°F（121℃）的熱液處理、氧化、細(xì)菌侵襲和鹽是不穩(wěn)定的。為了克服部分問題，往往需要象殺菌劑和抗氧化劑這樣的添加劑。

在下列專利中公開了用于象鉆井液之類的含水物質(zhì)的稠化劑或粘化劑，該稠化劑或粘化劑包括各種形式的含結(jié)晶水的鋁化合物，例如，U.S.Patents????4，240，915;4，349，443;4，366，070;4，389，319;4，428，845;4，431，550;4，447，341;4，473，479;和4，486，318。公開用于同樣目的的其它形式的鋁化合物的專利有，例如，U.S.Patents，4，240，924;4，353，804;4，411，800和4，473，480。公開其它類型粘稠劑的相似專利有，例如，U.S.patents????4，255，268;4，264，455;4，312，765;4，363，736和4，474，667。

以上的專利涉及在現(xiàn)場含結(jié)晶水鋁化合物的形成。這種方法的主要缺點(diǎn)是：（1）所得到的稠化液體含有大量的反應(yīng)鹽。這在許多情況下是不理想的。例如在用作顏料、金屬加工液或水基液壓液體時(shí)，由于鹽的存在會(huì)引起嚴(yán)重的腐蝕問題。關(guān)于油田鉆井液，如果有鹽存在，許多工作添加劑都不能很好起作用。因此，如果可能的話，最好在淡水中鉆井。（2）在引證的專利中敘述的反應(yīng)是在原地進(jìn)行（例如在鉆機(jī)的泥漿池中）;在這種條件下，反應(yīng)不得充分的控制，由此產(chǎn)生的增稠劑的性能可能無法預(yù)料。

用Al（OH）₃作為膠凝劑用于各種過程中存在的其它問題如下：

（1）除一些象碳酸根或檸檬酸根之類的陰離子存在時(shí)，我們都知道Al（OH）₃凝膠將隨時(shí)間發(fā)生不利的變化。

（2）隨著pH值的變化，Al（OH）₃的流變性的不太穩(wěn)定。例如，Al（OH）₃泥漿在pH值為6時(shí)可能是非常稠和均勻的，這是鉆井工業(yè)所希望的是在pH值為10的條件下進(jìn)行，這時(shí)這種泥漿會(huì)聚結(jié)，從懸浮液中沉淀Al（OH）₃。這就產(chǎn)生了重大的問題，由于大多數(shù)鉆井操作都是在pH值為9～10.5的條件下進(jìn)行。

過去普遍使用的稠化劑、尤其是用于鉆井泥漿中的，如膨潤土之類的礦物粘土，并且經(jīng)常與其它試劑或象Fe₂O₃、BaSO₄和類似物質(zhì)之類的稠化劑混合使用。一批批膨潤土的差別和對離子和溫度的敏感性導(dǎo)致了不穩(wěn)定的效果，在使用期間經(jīng)常需要對其組成進(jìn)行調(diào)節(jié);這就妨礙了鉆井操作。

在一些專利中公開了一些形態(tài)的結(jié)晶層狀混合金屬氫氧化物，例如在U.S.patents????4，477，367;4，446，201和4，392，979中，其中各種Li、Mg、Cu、Zn、Mn、Fe、Co和Ni的化合物形成部分晶體結(jié)構(gòu)。在一些專利中公開了其它層狀化合物，例如U.S.patents2，395，931;2，413，184;3，300，577和3，567，472。這些化合物是通過包括共沉淀。夾雜、酸溶出和堿溶出的各種反應(yīng)來制備的。

在油井鉆探中，鉆井液或“泥漿”起著各種作用：

1.它們除去鉆井中的鉆粉。

2.它們冷卻鉆頭。

3.它們提供平衡地層壓力的靜壓。

4.它們控制了地層的進(jìn)液和保護(hù)地層。

為了實(shí)現(xiàn)部分這些作用，這種流體必須具有假塑性流變性。在一個(gè)井的井眼中有幾個(gè)剪切區(qū)，這種液體在這些區(qū)中應(yīng)該具有不同的粘度。在鉆管與地層之間的環(huán)形空隙中，剪切速度約為100～1000秒^-1。在鉆頭處的剪切速度在約25000～200000秒^-1之間。在泥漿池中的剪切速度小于30秒^-1。為了在低剪切速度下鉆進(jìn)固體，液體必須具有很大的粘度。但是，如果在鉆頭處，液體具有高粘度，在抽吸這種液體時(shí)就要損失大量的能量。因此，良好的鉆井液應(yīng)該是剪切稀釋。液體在整個(gè)鉆井過程中保持這種流變性是非常重要的。但是，典型地抑制現(xiàn)有鉆井液性能的許多不利條件是各種陽離子（如鈣和鎂）的存在、鹽濃度的波動(dòng)、高溫、氧化條件和細(xì)菌的存在。