[發(fā)明專利]一種表面疏水改性的黃原膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410378538.6
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104151442A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙志強;苗海龍;耿鐵;李自立;張忠亮;陳緣博;王沖敏;徐安國
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務(wù)股份有限公司
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 楊洲;高瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面疏水改性的黃原膠及其制備方法。

背景技術(shù)

黃原膠是一種常用的鉆井液用流型調(diào)節(jié)劑，具有增粘提切作用。加入鉆井液中，可顯著提高鉆井液的粘度和切力。

向鉆井液加入黃原膠的過程中，由于黃原膠的增粘作用，先與水接觸的黃原膠分子會迅速水化并形成一層致密的水化層，阻礙水分子向黃原膠顆粒的內(nèi)部擴散。在攪拌條件不良時，便會形成團塊。鉆井實踐表明，即便經(jīng)過鉆頭水眼的高速剪切，仍有大量的黃原膠無法分散溶解。到達振動篩后，便會被振動篩篩除，造成很大浪費。

為解決上述問題，鉆井現(xiàn)場一般通過增配泥漿剪切泵、提高攪拌槳速度等工程措施。但以上方法實際使用效果不佳。另外，一些黃原膠生產(chǎn)廠家通過改進黃原膠的發(fā)酵工藝，從而提高了黃原膠的溶解速度，但無法改變黃原膠的分散性能，因此無法根本解決黃原膠配制過程中產(chǎn)生的團塊問題。

因而，存在對具有表面疏水改性的黃原膠及其制備方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種表面疏水改性的黃原膠。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備表面疏水改性的黃原膠的方法。

本發(fā)明的表面疏水改性的黃原膠通過以下步驟制備：

(1)將2至6重量份的氯化鈣、4至8重量份的三氯化鐵、1至6重量份的偏鋁酸鈉、5至15重量份的鹽酸(36％)、3.5至5.5重量份的聚丙烯酸鈉以及5至30重量份的蒸餾水充分攪拌混合，得到反應(yīng)液A；

(2)將與黃原膠質(zhì)量比分別為0.5:1至4:1和0.1:1至1.5:1的乙醇和甲苯攪拌混合30min得到黃原膠分散體系；

(3)將所述反應(yīng)液A加入到所述黃原膠分散體系中，且黃原膠與所述反應(yīng)液A的質(zhì)量比為1:1至1:4，接著在30℃～60℃下恒溫攪拌2h；

(4)然后緩慢滴加溴代烷烴，且黃原膠與溴代烷烴的質(zhì)量比為10:1至100:1，繼續(xù)恒溫攪拌4h；

(5)將步驟4所得的溶液進行抽濾，并在70℃～90℃下烘干4h，即得表面疏水改性的黃原膠。

優(yōu)選地，聚丙烯酸鈉的分子量為1000～5000。

優(yōu)選地，溴代烷烴是碳數(shù)為8-16的一溴代直鏈烷烴。

本發(fā)明的制備表面疏水改性的黃原膠的方法包括以下步驟：

(1)將2至6重量份的氯化鈣、4至8重量份的三氯化鐵、1至6重量份的偏鋁酸鈉、5至15重量份的鹽酸(36％)、3.5至5.5重量份的聚丙烯酸鈉以及5至30重量份的蒸餾水充分攪拌混合，得到反應(yīng)液A；

(2)將與黃原膠質(zhì)量比分別為0.5:1至4:1和0.1:1至1.5:1的乙醇和甲苯攪拌混合30min得到黃原膠分散體系；

(3)將所述反應(yīng)液A加入到所述黃原膠分散體系中，且黃原膠與所述反應(yīng)液A的質(zhì)量比為1:1至1:4，接著在30℃～60℃下恒溫攪拌2h；

(4)然后緩慢滴加溴代烷烴，且黃原膠與溴代烷烴的質(zhì)量比為10:1至100:1，繼續(xù)恒溫攪拌4h；

(5)將步驟4所得的溶液進行抽濾，并在70℃～90℃下烘干4h，即得表面疏水改性的黃原膠。

本發(fā)明通過對黃原膠顆粒表面進行疏水改性有效地解決了結(jié)塊問題。本發(fā)明的表面疏水改性的黃原膠在加入水中后，不會立即水化，而是均勻地分散于水中，然后均勻分散的黃原膠顆粒在水分子擴散作用下，逐漸水化增粘，直至完全水化溶解，從而不會產(chǎn)生團塊。

本發(fā)明的表面疏水改性的黃原膠的溶解時間低于60min、溶解率大于85％、溶解過程中無團塊產(chǎn)生。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

(1)本發(fā)明的表面疏水改性的黃原膠可在鉆井液中迅速分散，即便是攪拌不良的條件下，仍分散良好，不產(chǎn)生團塊，解決了鉆井液配制過程中黃原膠產(chǎn)生團塊的問題；

(2)與未改性的黃原膠相比，本發(fā)明的表面疏水改性的黃原膠溶解時間較短、溶解率較高；

(3)與最終粘度不低于同等條件下的未改性的黃原膠相比，本發(fā)明的表面疏水改性的黃原膠在不降低黃原膠增粘效果的同時，顯著地提高了黃原膠的溶解速度，降低了黃原膠的使用損耗。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例中的黃原膠可以采用符合《API?RP?13A：Specification?for?Drilling?Fluids?Materials》標(biāo)準(zhǔn)要求的鉆井級黃原膠，為保證實驗統(tǒng)一性，下述實施例的黃原膠均采用內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司生產(chǎn)的黃原膠產(chǎn)品。

實施例1