[發明專利]一種陰離子摻雜淀粉微球材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710720830.5
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN109422886B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王晨;楊超;王陶;張志智;尹澤群;劉全杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08F251/00;C08F220/06;C08F220/58;C08F222/02;C08F220/38;C08F228/02;C08F2/32;C08B31/00;C09K8/035;C09K8/50;C09K8/516
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本發明公開了一種陰離子摻雜淀粉微球材料及其制備方法和應用，所述淀粉微球的原料包括如下組分：所述淀粉微球的原料包括如下組分：100份去離子水、1～20份淀粉、10～55份三乙醇胺、0.105～14.6份環氧氯丙烷、0.1～20份陰離子單體、0.001～0.2份引發劑、0.05～10份兩性離子表面活性劑、200～750份烷烴類化合物、10～250份乳化劑、0.5～200份無機鹽溶液，其中無機鹽溶質占0.025～50份、有機溶劑200～750份。

技術領域

本發明屬于淀粉制備技術領域，具體涉及一種淀粉微球及其制備方法和應用。

背景技術

屏蔽暫堵保護油氣層鉆井技術（簡稱屏蔽暫堵技術），主要是用來解決裸眼井段多壓力層系地層保護油氣層的問題，即利用鉆進油氣層過程中對油氣層發生損害的兩個不利因素（壓差和鉆井液固相顆粒），將其轉化為保護油氣層的有利因素，達到減少鉆井液、水泥漿、壓差和侵泡時間對油氣層損害的目的。

屏蔽暫堵保護油氣層鉆井技術的基本構思是利用油氣層被鉆開時，鉆井液液柱壓力與油氣層壓力之間形成的壓差，在極短時間內，迫使鉆井液中人為加入類型和尺寸的固體粒子進入油氣層孔喉，在井壁附近快速、淺層、有效的形成一個堵塞帶，防止鉆井液繼續侵入油氣層，減少鉆井液對油氣層的損害。其厚度必須大大小于射孔深度，以便在完井投產時，通過射孔解堵。鉆井完成后，若裸眼完井，堵塞帶可通過酸化等措施消除，使油氣層恢復原來的滲透率，保證油氣井具有較好的產量。

微球類化合物是目前較常用于油氣層保護的暫堵劑，其中與交聯淀粉微球相關的研究受到了廣泛的關注。現有技術對單分散或多分散的淀粉微球研究較多，專利CN201410236878.5通過反相乳液合成法得到了一種粒徑在20～200 nm范圍內可控的呈單分散性分布的淀粉微球。CN201510151917.6介紹了一種以直鏈淀粉為原料、多分散性納米級微球的制備方法，其產物可在水中穩定分散。CN201510175382.6提供了一種具有粒度梯度特性聚合物微球的制備方法。目前，對于具有陰離子摻雜的、粒徑均勻分布的多分散淀粉微球幾乎沒有報道。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種陰離子摻雜淀粉微球及其制備方法和應用，所述淀粉微球具有均勻分布的多分散性，微球硬度高，成本低廉等優點。

本發明第一方面提供一種淀粉微球，以重量份數計，所述淀粉微球的原料包括如下組分：100份去離子水、1～20份淀粉、10～55份三乙醇胺、0.105～14.6份環氧氯丙烷、0.1～20份陰離子單體、0.001～0.2份引發劑、0.05～10份兩性離子表面活性劑、200～750份烷烴類化合物、10～250份乳化劑、0.5～200份無機鹽溶液，其中無機鹽溶質占0.025～50份、有機溶劑200～750份。

以重量份數計，所述淀粉微球的原料包括如下組分：100份去離子水、5～15份淀粉、20～35份三乙醇胺、1.04～7.8份環氧氯丙烷、5～15份陰離子單體、0.02～0.1份引發劑、1～5份兩性離子表面活性劑、250～450份烷烴類化合物、30～100份乳化劑、50～150份無機鹽溶液，其中無機鹽溶質占0.5～30份、有機溶劑250～450份。

上述淀粉微球中，所述淀粉微球的粒徑可控范圍為0.1～500μm，所述淀粉微球粒徑在粒徑集中分布區間（其中，所述粒徑集中分布區間定義為除去兩端粒徑邊界外，粒徑分布所占比例≥90%的連續區間，從粒徑分布圖來看，所述粒徑集中分布區間就是粒徑分布呈近似直線分布的區域，不包括兩端的具有明顯拐點的區域）內呈均勻分布的多分散性，所述粒徑集中分布區間內的粒徑分布具有如下特征：將粒徑集中分布區間均分成n個區間，每個區間的微球占比為：，其中n為大于1的整數。

上述淀粉微球中，所述的淀粉為綠豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉、麥類淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉中的一種或幾種，優選玉米淀粉和/或馬鈴薯淀粉。