[發明專利]用于油田生產的皂角樹膠的改性方法及應用

無效

• 申請號: 201310568697.8
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103554291A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 張潔;陳剛
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00;C09K8/035
• 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

本發明涉及樹膠改性和應用技術領域，具體涉及用于油田生產的皂角樹膠的改性方法及應用。

背景技術

皂角樹膠的主要化學組分是天然雜聚糖與胍膠類似，與淀粉、纖維素等其他天然聚糖相比，具有更好的耐熱、耐剪切、耐生物降解性能。天然皂角樹膠的水溶性差、水不溶物多、溶解后形成的水溶膠粘度低，因此目前還未將皂角樹膠應用于油田生產。

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用于油田生產的皂角樹膠的改性方法及應用，改性的皂角樹膠增強其溶解性和粘度，可以在鉆井液中用于降濾失性和增粘性，在壓裂液、酸化液中用于增稠劑。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

用于油田生產的皂角樹膠的改性方法，包括以下步驟：

第一步，在反應釜中將皂角樹膠粉分散于5-50倍質量的水中，皂角樹膠粉為皂角樹膠粉碎后篩選出的40-200目的粉末，水為去離子水、蒸餾水或者自來水，

第二步，攪拌下向反應釜中加入改性劑，改性劑加入量為樹膠粉質量的0.0001-1%，改性劑為工業級及其以上純度的環氧氯丙烷、氯乙酸、2-氯乙基-三甲基氯化銨、2-溴乙基-三甲基溴化銨、3-氯-2-羥基丙基-三甲基氯化銨及其組合物，

第三步，將反應釜中的反應物在60-100℃下攪拌加熱1-6小時，反應過程中向反應體系中加入0.001-10%的氫氧化鈉或者氫氧化鉀溶液，調節pH值保持在7-8，反應結束后冷卻到室溫，

第四步，反應釜中得到的水膠液，即為皂角樹膠改性物膠液，將反應釜中的無色溶液中的水蒸去，得到淺灰色固體，即為皂角樹膠改性物。

使用時，將皂角樹膠改性物分散于水中，預水化1-4小時，然后稀釋成質量濃度為0.1-5%的溶液，加入低固相或者高固相水基鉆井液中，采用API標準測定其降濾失性和增粘性，得到其降低濾失30-60%，提高粘度20-200%；加入壓裂液、酸化液中作為增稠劑提高粘度至40-120?mPa·s。

由于本發明采用了環氧氯丙烷、氯乙酸、2-氯乙基-三甲基氯化銨、2-溴乙基-三甲基溴化銨、3-氯-2-羥基丙基-三甲基氯化銨及其組合物作為改性劑，改性后增加了皂角樹膠聚合糖鏈上的水溶性基團，提高了基體的溶解性，大極性基團的引入使聚合糖主鏈之間的斥力增大，從而使主鏈更加充分的伸展，有利于提高其增粘作用，同時大極性基團的引入還增強了其與鉆井液中粘土顆粒表面的吸附作用，有利于提高其降濾失作用。

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

用于油田生產的皂角樹膠的改性方法，包括以下步驟：

第一步，在反應釜中將皂角樹膠粉分散于10倍質量的水中，皂角樹膠粉為皂角樹膠粉碎后篩選出的100目的粉末，水為去離子水，

第二步，攪拌下向反應釜中加入改性劑，改性劑加入量為樹膠粉質量的0.01%，改性劑為工業級及其以上純度的環氧氯丙烷，

第三步，將反應釜中的反應物在90℃下攪拌加熱4小時，反應過程中向反應體系中加入1%的氫氧化鈉溶液，調節pH值為7，反應結束后冷卻到室溫，

第四步，反應釜中得到的水膠液，即為皂角樹膠改性物膠液，將反應釜中的無色溶液中的水蒸去，得到淺灰色固體，即為皂角樹膠改性物。

使用時，將皂角樹膠改性物分散于水中，預水化1小時，然后稀釋成質量濃度為1.5%的溶液，加入低固相水基鉆井液中，采用API標準測定其降濾失性和增粘性，得到其降低濾失30%，提高粘度120%。

實施例2

用于油田生產的皂角樹膠的改性方法，包括以下步驟：

第一步，在反應釜中將皂角樹膠粉分散于15倍質量的水中，皂角樹膠粉為皂角樹膠粉碎后篩選出的150目的粉末，水為蒸餾水，

第二步，攪拌下向反應釜中加入改性劑，改性劑加入量為樹膠粉質量的0.1%，改性劑為工業級及其以上純度的氯乙酸，

第三步，將反應釜中的反應物在80℃下攪拌加熱3小時，反應過程中向反應體系中加入2%的氫氧化鉀溶液，調節pH值為8，反應結束后冷卻到室溫，

第四步，反應釜中得到的水膠液，即為皂角樹膠改性物膠液，將反應釜中的無色溶液中的水蒸去，得到淺灰色固體，即為皂角樹膠改性物。

使用時，將皂角樹膠改性物分散于水中，預水化2小時，然后稀釋成質量濃度為1%的溶液，加入低固相水基鉆井液中，采用API標準測定其降濾失性和增粘性，得到其降低濾失45%，提高粘度150%。

實施例3