[發明專利]一種胺化木質素鉆井液處理劑的制備方法

無效

• 申請號: 201010196752.1
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101857798A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 陳剛;張潔
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C07G1/00
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術領域

本發明涉及木質素鉆井液處理劑制備技術領域，具體涉及一種胺化木質素鉆井液處理劑的制備方法。

背景技術

油田鉆井過程中所使用的水基鉆井液中大量需要水溶性的高分子處理劑，且要求所用高分子上應有極性吸附基團和水化基團，吸附基團在黏土顆粒表面上產生吸附，水化基團則在黏土表面高分子的吸附部位產生水化作用，這兩種基團共同作用使黏土顆粒表面形成吸附水化膜，該吸附水化膜的性能直接影響著鉆井液中黏土顆粒的聚集或分散穩定性，而該吸附水化膜的性能在很大程度上受高分子處理劑分子上極性吸附基團和水化基團的種類和數量的影響。羥基、胺基、醚鍵等是非離子型強吸附基團，并具有一定極性，含這些基團的水溶性高分子處理劑易于分散到水基鉆井液中被黏土顆粒所吸附，在黏土顆粒表面形成一定的溶劑化膜，使鉆井液中的黏土顆粒轉化為膠體化粒子并保持其膠體穩定性，確保持鉆井液工作時的諸項性能滿足鉆井作業要求。羧基、磺酸基為強水化特征的陰離子基團，引入高分子鏈后能夠顯著提高處理劑的水溶性，使高分子處理劑在黏土表面吸附后形成較強的溶劑化層，從而起到抗鹽、抗溫、抗污染的功效。木質素磺酸鹽的分子結構符合鉆井液處理劑的要求，且該類天然高分子衍生物因來源廣泛、價格低廉、易通過分子結構改造來制備多種功能的油田化學。目前在鉆井液中應用的木質素磺酸鹽常用作稀釋劑，但是單獨使用木質素磺酸鹽時不能表現出理想的稀釋和降濾失的作用效能，因此采用了木質素磺酸的鐵、鉻絡合物等體系來增強其效能，但是過渡金屬離子尤其是重金屬離子的引入會導致處理劑對環境的污染，因此需要進一步研究無污染、環保型的木質素類鉆井液處理劑。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種胺化木質素鉆井液處理劑的制備方法，所得胺化木質素鉆井液處理劑具有高的降濾失、降黏作用和好的抗溫性能，同時因為原材料本身為天然無毒產物、易降解，并且沒有引入污染性金屬離子，因此具有污染小的優點。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種胺化木質素鉆井液處理劑的制備方法，包括以下步驟：

第一步，將工業木質素溶解于盛有20-30倍質量的水的容器中；所述工業木質素為造紙企業亞硫酸鹽造紙法生產的木質素磺酸鈉或木質素磺酸鈣，

第二步，向上述溶液中滴加10％的乙酸溶液，調節pH值為5-6，所述乙酸溶液為化學純試劑；

第三步，攪拌條件下向容器中加入甲醛系列物，所述甲醛系列物中甲醛的量與工業木質素的質量比為1∶5-15，甲醛系列物包括甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛或六次甲基四胺，其中甲醛為化學純水溶液，三聚甲醛、多聚甲醛和六次甲基四胺為化學純試劑；

第四步，攪拌條件下向第三步的反應物中加入胺，胺包括二甲胺、二乙胺、二乙醇胺或嗎啡啉，二甲胺為化學純水溶液，二乙胺、二乙醇胺和嗎啡啉為化學純試劑，其中加入的胺與甲醛的物質的量的比為1∶1-6；

第五步，將上述反應物攪拌條件下加熱回流2-6小時，得到胺化木質素的水溶液；

第六步，將胺化木質素的水溶液蒸干，粉碎，即得到褐色顆粒狀固體胺化木質素，可作為鉆井液處理劑。

一種胺化木質素鉆井液處理劑，為褐色顆粒狀固體，室溫下，在含土2-5％的水基鉆井液中添加0.2-0.4％胺化木質素后，可使鉆井液的API濾失量由13ml降低為9.8ml，降黏率達15％以上，經180℃滾動老化處理后仍可達16％；同時對黏度有降低作用，降黏率15-50％，均高于未氨化的工業木質素磺酸鈉和木質素磺酸鈣。

由于工業木質素磺酸鹽經過上述處理之后增加了胺基的數量，將其用作鉆井液處理劑與工業木質素磺酸鹽相比，分子上的水化吸附基團數量增加，故所得胺化木質素作為鉆井液處理劑能夠提高其降濾失和降黏作用效能，同時因為原材料本身為天然無毒產物易降解，并且沒有引入污染性金屬離子，因此具有污染小的優點，可用于鉆井液處理劑制備領域。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步描述。

實施例1

一種胺化木質素鉆井液處理劑的制備方法，包括以下步驟：

第一步，將工業木質素溶解于盛有20倍質量的水的容器中，所述工業木質素為造紙企業亞硫酸鹽造紙法生產的木質素磺酸鈣，

第二步，向上述溶液中滴加10％的乙酸溶液，調節pH值為5，所述乙酸溶液為化學純試劑；

第三步，攪拌條件下向容器中加入甲醛系列物，所述甲醛系列物中甲醛的量與工業木質素的質量比為1∶7，甲醛系列物為甲醛，甲醛為35％的化學純水溶液；