[發明專利]一種抗溫瓊脂的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110025393.1
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112851834B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 蒲萬芬;田開平;趙田紅;劉銳
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C08B37/12
• 分類號: C08B37/12;C09K8/44
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明涉及一種抗溫瓊脂的制備方法，過程如下：將4g瓊脂粉倒入96g沸水中，通過攪拌和加熱使得瓊脂完全溶解，然后加入2~5g氯化鈉或氯化鉀，攪拌溶解后放入85℃水浴鍋中反應10~30min，再加入0.5~2ml陽離子醚化劑，反應0.5~2h后再加入5~10ml、濃度為5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，PH值調節至12以上，調整水溫至40~60℃，反應15~20h后，加入鹽酸或硫酸使溶液PH變為中性，最后加入瓊脂絮凝劑，絮凝出來的產品經過濾、烘干、粉碎后，得到抗溫瓊脂。所述陽離子醚化劑為3?氯?2?羥丙基三甲基氯化銨，所述瓊脂絮凝劑為乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一種或多種混合物。本發明可制備熔點高、耐溫強、強度高的改性瓊脂，有效解決了高溫地層中的封堵問題和處理劑的覆膜問題。

技術領域

本發明涉及油田化學及工程技術領域，具體涉及一種抗溫瓊脂MLQ的制備方法及應用。

背景技術

油田在經歷長期注水后，儲層的物性會發生很大變化，特別是地層滲透率提高后，竄流現象頻繁發生，最終使得原油采收率快速下降。為了解決竄流問題，如何有效封堵地層的裂縫孔道和降低地層滲透率成為了關鍵，通常包括機械堵水和化學堵水兩種方法。機械堵水是指采用封隔器卡封井筒內的出水層來阻止水淹層的水流入井內；化學堵水是采用化學處理劑對裂縫孔道造成一定堵塞，減少水流入井內。化學堵水不僅封堵效果好，而且應用范圍廣，因此廣泛應用于各種堵水作業中。常用的堵劑包括樹脂型堵劑、沉淀型堵劑、凝膠型堵劑和凍膠型堵劑，其中凍膠型堵劑應用最為廣泛。

瓊脂是一種從紅海藻綱中提取的多糖類物質，同時也是一種親水性凝膠，常溫下以固體凝膠形態存在，加熱后可以迅速熔化，成為液體狀。由于瓊脂具有良好的熱可逆性以及含有人體所需的多種微量元素，被廣泛應用于食品行業來改善食品的質構。瓊脂具有較強的膠凝效果，計時濃度為0.004％的瓊膠溶液在常溫下也能成為凝膠，且對比同濃度下的其他凝膠，瓊脂的凝膠強度更強，因此也可以考慮將其作為堵劑應用于堵水作業中。但由于瓊脂在40℃左右凝固，80℃左右熔化，因此很難將其用于高溫地層中的堵劑和覆膜材料。曹明昭等采用瓊脂和氯乙酸合成了羧甲基瓊脂，卻降低了瓊脂的凝固點和熔點(曹明昭,李健春,張語樵,張曉東.羧甲基化瓊脂的合成及性能表征[J].武漢工程職業技術學院學報,2014,26(01):9-12)。發明專利“由17－羥基－甾體內酯合成噴腦皂甙元的方法”(CN20051011224.2)通過化學反應降低瓊脂的熔點；“一種全面提高瓊脂品質的改性方法”(CN201910330731.5)公開了一種采用過氧化氫氧化改性瓊脂的方法，提高了瓊脂的熱穩定性，略微提高了瓊脂的熔點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗溫瓊脂的制備方法，通過化學反應制得具有熔點高，耐溫強，強度高的改性瓊脂，有效解決了高溫地層中的封堵問題和處理劑的覆膜問題。本發明通過改性傳統瓊脂獲得的抗溫瓊脂擴大了瓊脂的應用范圍，且綠色環保，具有廣闊的市場應用前景。

本發明的另一目的在于提供上述抗溫瓊脂的應用，是指將其用于高溫地層中的堵劑和處理劑的覆膜材料。

為達到以上技術目的，本發明采用以下技術方案。

一種抗溫瓊脂的制備方法，過程如下：將4g瓊脂粉倒入96g沸水中，通過攪拌和加熱使得瓊脂完全溶解，然后加入2～5g氯化鈉或氯化鉀，攪拌溶解后放入85℃水浴鍋中反應10～30min，再加入0.5～2ml陽離子醚化劑，反應0.5～2h后再加入5～10ml、濃度為5％的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，PH值調節至12以上，調整水溫至40～60℃，反應15～20h后，加入一定量的鹽酸或硫酸使得溶液PH變為中性，最后加入瓊脂絮凝劑，絮凝出來的產品經過濾、烘干、粉碎后，得到抗溫瓊脂MLQ。

所述陽離子醚化劑為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨。

所述瓊脂絮凝劑為乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一種或多種混合物。

主要是3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨與瓊脂上的羥基發生取代反應，反應歷程如下：