[發(fā)明專利]一種抗高溫改性淀粉降濾失劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310344574.6
• 申請(qǐng)日: 2013-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN103396515A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇俊霖;張容;任茂;王翔;肖陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F251/00
• 分類號(hào): C08F251/00;C08F220/58;C08F220/56;C08F212/14;C08F220/54;C08F2/30;C12P19/14;C09K8/035
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 王澤云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣鉆井中使用的降濾失劑及其制備方法，尤其涉及改性淀粉降濾失劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著世界能源需求的不斷增加，開發(fā)深部地層油氣資源已成為必然，這便對(duì)鉆井工藝提出了更高的要求。鉆井液工藝作為鉆井工藝中重要的組成部分，其性能的好壞直接關(guān)系到鉆井質(zhì)量和鉆井成本，甚至鉆井成敗。深部地層高溫高壓條件下鉆井液的濾失性能是鉆井液綜合性能的重要部分，而高溫高壓條件下鉆井液濾失量的控制是依靠抗高溫的降濾失劑來實(shí)現(xiàn)的。淀粉類降濾失劑具有無毒環(huán)保、成本低廉、來源廣、抗鹽抗鈣能力強(qiáng)，很早就作為鉆井液降濾失劑來使用。但是，如果溫度超過120℃，淀粉就會(huì)因?yàn)楦邷亟到舛В瑥亩蟠笙拗屏似涫褂梅秶Ｄ壳埃岣叩矸垲惤禐V失劑的抗溫性能的方法主要是通過接枝共聚乙烯基類單體和醚化來實(shí)現(xiàn)的，但這些通過改性的淀粉降濾失劑在淡水鉆井液中的抗溫能力依然很難突破140℃，而國(guó)內(nèi)外少有的幾種可抗溫140℃的改性淀粉降濾失劑產(chǎn)品，其高溫條件下抗鹽抗鈣性能較差。

因此，需要利用新的改性方法來提高淀粉類降濾失劑的抗高溫、抗鹽和抗鈣能力，以適應(yīng)高溫深井鉆探的需要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種抗高溫改性淀粉降濾失劑及其制備方法，所述技術(shù)方案如下：

一種抗高溫改性淀粉降濾失劑，所述改性淀粉降濾失劑是由淀粉、酚類化合物、烯基酰胺和烯基磺酸為原料，油相溶液為連續(xù)相，非離子表面活性劑為乳化劑，并在還原底物和氫受體底物的催化作用下，反應(yīng)生成的一種淀粉接枝共聚物。

所述淀粉是在α-淀粉酶的作用下酶解，得到酶降解淀粉，所述酶解過程包括如下：

在稱取的淀粉中加入蒸餾水，配制濃度為20.0wt%～50.0wt%的淀粉乳，并將淀粉乳于25～96℃的水浴中進(jìn)行加熱；

在加熱后的淀粉乳中加入α-淀粉酶，攪拌并均勻，持續(xù)反應(yīng)60～120min后升溫至105～118℃，滅活60～120min獲得酶降解淀粉乳液。

一種抗高溫改性淀粉降濾失劑的制備方法包括：

將烯基酰胺和烯基磺酸鹽在去離子水溶劑中溶解，并用2.0wt%的NaOH或KOH水溶液調(diào)節(jié)溶解液pH為6.0～8.0，得到濃度為20.0wt%～50.0wt%混合單體溶液；

將油相溶液和非離子表面活性劑加入到反應(yīng)器中，攪拌混合得到具有親油親水平衡值HLB范圍為7.0～9.0的乳化液；

將酶降解淀粉乳液加入到乳化液中，并加入酚類化合物、生物酶和還原底物，攪拌均勻得到油/水體積比為2～5:1的微乳液；

將微乳液在0.5～3.0小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至20～86℃，并將濃度為20.0wt%～50.0wt%混合單體溶液及摩爾量為酚類化合物摩爾量0.2～1.0倍的氫受體底物加入到微乳液反應(yīng)體系中，反應(yīng)1.0～3.0小時(shí)獲得抗高溫改性淀粉降濾失劑粗產(chǎn)品，然后將所述粗產(chǎn)品經(jīng)沉淀、洗滌、抽提、真空干燥后獲得抗高溫改性淀粉降濾失劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的是一種新型的抗高溫改性淀粉類降濾失劑，首次將酚類化合物引入到淀粉分子結(jié)構(gòu)中，通過增強(qiáng)分子剛性提高了改性淀粉類降濾失劑的抗溫性能，以及抗鹽和抗鈣能力；而且，制備方法采用的是反相微乳液聚合方法，該制備方法簡(jiǎn)單易行，反應(yīng)條件溫和可控，反應(yīng)速度快，接枝率高，適用于工業(yè)化應(yīng)用推廣。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書中所特別指出的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

具體實(shí)施方式

容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出本發(fā)明的多個(gè)結(jié)構(gòu)方式和制作方法。因此以下具體實(shí)施方式僅是本發(fā)明的技術(shù)方案的具體說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。

一種抗高溫改性淀粉降濾失劑，所述改性淀粉降濾失劑是由淀粉、酚類化合物、烯基酰胺和烯基磺酸為原料，油相溶液為連續(xù)相，非離子表面活性劑為乳化劑，并在還原底物和氫受體底物的催化作用下，反應(yīng)生成的一種淀粉接枝共聚物。

上述淀粉是在α-淀粉酶的作用下酶解，得到酶降解淀粉，所述酶解過程包括如下：

在稱取的淀粉中加入蒸餾水，配制濃度為20.0wt%～50.0wt%的淀粉乳，并將淀粉乳于25～96℃的水浴中進(jìn)行加熱；