[發明專利]鉆井稀釋劑塔拉磺化單寧的制備方法

有效

• 申請號: 200710066068.X
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN101092555A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 張建云;李志國;王銳;陳建江;楊時宇;夏定久
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院資源昆蟲研究所
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C07H1/06;C07C303/00
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐玲菊

技術領域

本發明涉及一種稀釋劑的制備方法，尤其涉及鉆井稀釋劑——塔拉磺化單寧的制備方法，屬于化工化學助劑的制備技術領域。

背景技術

降粘劑——即鉆井稀釋劑是鉆井過程中不可缺少的鉆井液處理劑，它對調節鉆井液流變性起著非常重要的作用。目前，鉆井中所使用的降粘劑主要有四大類：(1)以木質素、栲膠、單寧等天然原料為主的降粘劑，如磺化栲膠、磺化褐煤、五倍子磺化單寧、木質素磺酸鹽等；(2)聚合物降粘劑，如含馬來酸(酐)或丙烯酸的降粘劑、含磺酸基團的降粘劑或含陽離子基團的兩性離子降粘劑等；(3)無機降粘劑如磷酸鹽降粘劑、有機硅降粘劑OSAM和OSAM-K等；(4)正電膠鉆井液降粘劑如Na-HPAN和NH₄-HPAN以及分子結構中含有大量荷負電的吸附基團的其它低分子量聚合物等。

由于深井鉆井會遇到一系列較為復雜的地質問題，如高溫、高壓和污染等問題。如鉆井至7000～8000m深度時，井溫一般會在220℃以上，而壓力可達80～140Mpa，因此，要求鉆井稀釋劑必須具備抗高溫、抗鹽的特性，同時不能污染環保?，F有技術的鉆井稀釋劑要么存在原料資源量少，價格高，產量低且不穩定等問題；要么存在質量不穩定，難于適應鉆深井、超深井要求；要么會對環境造成一定影響，因此，有必要對現有技術加以改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備抗高溫、抗鹽且環保的鉆井稀釋劑的方法。

本發明通過下列技術方案實現：一種鉆井稀釋劑塔拉磺化單寧的制備方法，其特征在于以塔拉粉為原料，經過下列工藝步驟：

A、按塔拉粉∶水＝1∶4～12的質量比加水，于20～80℃溫度下浸提2～5次，每次浸提2～8h，經過濾、合并濾液、分離并濃縮后，得塔拉浸提液；

B、在塔拉粉浸提液中加入液堿調節反應液的pH值為8～12；

C、按塔拉單寧與磺化劑的摩爾比為1∶1～5的量加入磺化劑，于60～120℃反應1～4h，得磺化反應液；

D、在上述C步驟的磺化反應液中，按塔拉單寧∶絡合劑＝1∶0.1～1的質量比，加入絡合劑，于60～120℃絡合反應0.5～3h，得絡合反應物；

E、將上述D步驟所得絡合反應物進行濃縮、噴霧干燥、包裝，即得塔拉磺化單寧稀釋劑。

所述A步驟的浸提過程中，浸提溫度過低、時間過短，不利于塔拉單寧的提取；溫度過高、時間過長，促使塔拉單寧的氧化，導致單寧損失；浸提次數太少塔拉單寧提取率低，若提取次數過多塔拉單寧提取率高，但會大幅增加后續加工能耗從而增加生產成本。

所述C步驟的磺化劑由下列質量比的原料配制：甲醛∶焦亞鈉∶水＝1∶1∶1，其中，甲醛及焦亞鈉均為工業級原料。

所述D步驟的絡合劑為硫酸鐵或聚合硫酸鐵。

所述磺化、絡合反應過程中，物料比、反應溫度、時間等參數控制是該制備方法的關鍵技術。反應溫度過高過低、時間過長過短，均反應不完全或產生過多副反應物，不利于目的物的生成?；腔瘎┖徒j合劑是根據化學反應的理論計算以及實際實驗、試驗結果而得，磺化劑和絡合劑的用量過低不能完全反應，造成產品質量下降、生產成本升高等，用量過高，影響產品質量，造成原輔料浪費，增加成本。

所述塔拉粉為塔拉(Caesalpinia?spinosa?Kuntze)豆莢殼經除雜、粉碎、過篩加工而得，塔拉粉中塔拉單寧含量52～58％。

所述水為去離子水或者蒸餾水。

所述A步驟的過濾、合并濾液、分離并濃縮過程以及E步驟的濃縮、噴霧干燥過程均為現有技術。

本發明具有下列優點和效果：

(1)用本發明方法制得的鉆井稀釋劑塔拉磺化單寧適用于高溫、高密井，井溫可高達180～220℃，降粘率可高達90％以上。

(2)本發明所用原料為塔拉這一植物所產的豆莢殼經加工而成為塔拉粉，屬于可再生的生物資源，產量穩定、成本低。推廣發展塔拉既可改善生態環境又可促進農民增收，塔拉資源的發展潛力大。

(3)塔拉磺化單寧為一種無鉻環保型稀釋劑，在加工生產過程中，廢水、廢氣、廢渣排放少，易處理，基本無污染。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步描述。

實施例1

A、按塔拉粉∶水＝1∶4的質量比加水，于20℃溫度下浸提5次，每次浸提8h，經現有技術的過濾、合并濾液、分離并濃縮后，得塔拉浸提液；

B、在塔拉粉浸提液中加入液堿以調節反應液的pH值為8；