[發明專利]一種耐溫耐鹽聚陰離子纖維素及其制備方法

在審

• 申請號: 202011505021.0
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112661866A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 杜琨;夏銀鳳;劉為旺;張菁;劉維;張毅;黃禮榮;余慶
• 申請（專利權）人: 重慶力宏精細化工有限公司
• 主分類號: C08B11/12
• 分類號: C08B11/12;C09K8/035
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明屬于纖維素醚類改性技術領域。本發明提供了一種耐溫耐鹽聚陰離子纖維素的制備方法，包括如下步驟：將纖維素、堿和乙醇在惰性氣氛下進行堿化反應，得到一次堿化產物；對一次堿化產物進行二次堿化反應，得到二次堿化產物；將二次堿化產物和氯乙酸的乙醇溶液進行醚化反應，得到耐溫耐鹽聚陰離子纖維素粗制產品；對粗制產品進行中和、提純、干燥、粉碎處理，得到耐溫耐鹽聚陰離子纖維素。本發明的耐溫耐鹽聚陰離子纖維素能夠顯著降低不同溫度的氯化鈉鹽水中和復合鹽水中熱滾老化16小時濾失量和濾失增長量；并可顯著提高耐溫鹽粘比，具有更好的耐溫耐鹽性能?？勺鳛榻禐V失劑、流變調節劑、抑制劑，廣泛用于深井、高溫井和高深井中。

技術領域

本發明涉及纖維素醚類改性技術領域，尤其涉及一種耐溫耐鹽聚陰離子纖維素及其制備方法。

背景技術

隨著環保要求的提高，頁巖氣、油的大力開發，水平井鉆井的廣泛應用，鉆井深度的不斷提升，對環保型鉆井液助劑的耐溫、耐鹽要求也隨之提高。由于普通的聚陰離子纖維素產品不耐高溫，目前深井、超深井和高溫井中主要使用磺化類、聚丙烯酰胺類為主的耐溫耐鹽型鉆井液助劑，此類助劑環保性差，用量大，多用于分散型鉆井液體系中；用于頁巖氣、油鉆井的水平鉆井段時適應性差，鉆井效率低，又因為頁巖易水化膨脹容易導致卡鉆和井眼堵塞。

而耐溫耐鹽聚陰離子纖維素能有效代替磺化類、聚丙烯酰胺類產品，耐溫耐鹽聚陰離子纖維素不僅綠色環保，耐溫耐鹽性好，還兼顧抑制性，除用于分散型鉆井液體系外，還可用于非分散鉆井液體系要求。在深井、超深井和高溫井中能有效抑制頁巖水化膨脹，使其在水平鉆井段不易發生卡鉆和井眼堵塞，大大提高水平鉆井效率，有效縮短頁巖氣、油的鉆井時間，減少鉆井事故的發生。另外，因水基鉆井效率的提升，又能大幅減少油基泥漿的使用，對改善環境、降低成本起到積極的作用。

因此，研究開發一種提高耐溫耐鹽的聚陰離子纖維素，作為環保的降濾失劑、流變調節劑以及抑制劑用于深井、高深井和高溫井中，將具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足提供一種耐溫耐鹽聚陰離子纖維素及其制備方法。本發明的耐溫耐鹽聚陰離子纖維素能夠顯著降低不同溫度的氯化鈉鹽水中和復合鹽水中熱滾老化16小時濾失量和濾失增長量；并可顯著提高耐溫鹽粘比，具有更好的耐溫耐鹽性能?？勺鳛榻禐V失劑、流變調節劑、抑制劑，廣泛用于深井、高溫井和高深井中。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種耐溫耐鹽聚陰離子纖維素的制備方法，包括如下步驟：

1)將纖維素、堿和乙醇在惰性氣氛下進行堿化反應，得到一次堿化產物；

2)對一次堿化產物進行二次堿化反應，得到二次堿化產物；

3)將二次堿化產物和氯乙酸的乙醇溶液進行醚化反應，得到耐溫耐鹽聚陰離子纖維素粗制產品；

4)對粗制產品進行中和、提純、干燥、粉碎處理，得到耐溫耐鹽聚陰離子纖維素。

作為優選，步驟1)所述纖維素、堿和乙醇的質量比為1:0.1～3.0:1～10；所述堿為液堿和/或片堿；所述堿化反應的溫度為10～70℃，時間為10～

120min，壓力≤2.5MPa。

作為優選，步驟1)所述液堿的質量濃度為10～50％，所述乙醇的濃度為80～95％，所述片堿的含量≥90％；所述惰性氣氛為氮氣。

作為優選，步驟2)所述二次堿化反應的溫度為10～50℃，時間為10～90min。

作為優選，步驟2)所述二次堿化反應的原料還包括堿和/或乙醇，所述堿為液堿或片堿；所述乙醇與纖維素的質量比為0.3～0.9:1；所述堿與纖維素的質量比為0.2～1:1。