鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種石油鉆井用水基鉆井液處理劑的制備方法，具體是涉及一種水基鉆井液用改性淀粉的生產方法。將淀粉置于捏合機反應釜內；向反應釜內加入堿、水和乙醇，密閉捏合反應；向反應釜內加堿、氯乙酸和乙醇，密閉捏合反應；冷卻至0～25℃，向反應釜內加入堿，密閉捏合反應；向反應釜內加入疏水試劑，升溫至30～55℃，密閉捏合反應；冷卻至室溫，出料烘干、粉碎即得產品。根據本發明制備的鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉，羧甲基取代度：0.31～0.63，疏水基取代度：0.12～0.225。制備的鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉在含5%鈉土基漿中加量為1%時，油水通過比≥0.9。
【專利說明】鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種石油鉆井用水基鉆井液處理劑的制備方法，具體是鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉的制備方法。
【背景技術】
[0002]常規油氣開發鉆井液屏蔽暫堵保護油氣層技術，是在鉆井液中加入各種能酸溶或油溶的油氣層保護材料，以形成致密且易解除的屏蔽暫堵層。此屏蔽層同時也阻止了儲層流體的產出，降低了儲層滲透率，因此在室內試驗中需將巖心被污染的部分切除以恢復滲透率，而在現場則需通過射孔或化學解堵等措施來解除屏蔽環對儲層的損害。增產措施增加了生產成本，而且屏蔽環(內泥餅)含有大量酸、油不溶的粘土顆粒，使儲層滲透率難以恢復到原始狀態。
[0003]疏水化暫堵技術就是在常規暫堵技術的基礎上，加入一定量納米骨架顆粒、疏水材料。該技術利用疏水成分，通過濾餅產生親油機質通道。在鉆井和完井期間，該通道控制濾液的流入，同時為油氣提供流動通道。產生的濾餅對水的滲透率非常低，對油的滲透率則高得多。能夠消除化學破膠劑的使用，從而減少清除濾餅所需的時間和成本。疏水暫堵體系王要用于泥餅在地層和完井管柱之間的裸眼完井作業中。即使在非裸眼完井作業中，疏水鉆井液仍具有一定優勢:在滲透率恢復相當的情況下具有更低的啟動壓力。疏水改性羧甲基淀粉正是該鉆井液體系的關鍵處理劑之一。
[0004]目前，羧甲基淀粉的生產方法主要分為三大類:水媒法、溶劑法、干法(半干法)。水媒法是以水為溶劑，將淀粉在水中分散進行羧甲基化得產品。該方法產品取代度較低，產率低，烘干水分能耗大，現今已很少應用。溶劑法采用的是低碳溶劑，比如甲醇、乙醇、異丙醇，產品取代度高，分布均勻，適宜于生產品質較高的產品。但是，溶劑消耗量大，原料成本高，環境成本亦高。干法(半干法)是采用少量有機和無機溶劑，使用捏合設備，進行產品生產。該方法在國內目前處于不成熟階段，產品反應不夠均勻，品質不高。但是干法生產成本低、溶劑消耗少，產品在某些領域基本能夠滿足使用要求。因此，當前干法生產是最具有研究潛力的生產方法。
【發明內容】
[0005]本發明是針對石油鉆井液所需改性淀粉必須具備的產量大、低成本、品質要求不高的特點，提供了一種鉆井液疏水改性羧甲基淀粉的制備方法。
[0006]本發明是這樣實現的:
1)將1000質量份的淀粉置于捏合機反應釜內；
2)向反應釜內加入20-150質量份的堿、10-100質量份的水和250-500質量份的乙醇，升溫至25~35°C，密閉捏合反應40~90分鐘；
3)向反應釜內加入50-200質量份的堿、200-450質量份的氯乙酸和250-500質量份的乙醇，升溫至40~70°C，密閉捏合反應90~180分鐘；4)冷卻至O~25°C，向反應釜內加入50-200質量份的堿，密閉捏合反應40~90分鐘；
5)向反應釜內加入100-200質量份的疏水試劑，升溫至30~55°C，密閉捏合反應60~180分鐘；
6)冷卻至室溫，出料，在75~105°C烘干、粉碎即得產品。
[0007]所述堿為燒堿、純堿中的一種或兩種；疏水試劑為苯甲酰氯、對甲基苯甲酰氯、對苯二甲酰氯中的一種。
[0008]根據本發明制備的鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉，羧甲基取代度:0.31~0.63，疏水基取代度:0.12~0.225。制備的鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉在含5%鈉土基漿中加量為1%時，油水通過比≥0.9。
【具體實施方式】
[0009]下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明，其中原料中堿為燒堿、純堿中的一種或兩種的組合；疏水試劑為苯甲酰氯、對甲基苯甲酰氯、對苯二甲酰氯中的任意一種。
[0010]實施例1:
稱取定量淀粉(1000克)置于捏合機反應釜內。開動捏合機，設定溫度25°c。加入堿(24克)、水(10毫升)、乙醇(250毫升)，密閉捏合反應40分鐘。加入堿(60克)、氯乙酸(200克)，乙醇(250毫升)，設定溫度40°C，密閉捏合反應90分鐘。加入堿(50克)，設定溫度(TC，密閉捏合反應40分鐘。加入疏水試劑(100毫升)，設定溫度30°C，密閉捏合反應60分鐘。出料，在75~105°C烘干、粉碎得產品。產品測定羧甲基取代度為0.31，疏水取代度為0.12,油水通過比為0.90。
[0011]實施例2:
稱取定量淀粉(1000克)置于捏合機反應釜內。開動捏合機，設定溫度30°c。加入堿(72克)、水(60毫升)、乙醇(250毫升)，密閉捏合反應60分鐘。加入堿(150克)、氯乙酸(300克)，乙醇(250毫升)，設定溫度55°C，密閉捏合反應120分鐘。加入堿(135克)，設定溫度15°C，密閉捏合反應60分鐘。加入疏水試劑(150毫升)，設定溫度40°C，密閉捏合反應120分鐘。出料，在75~105°C烘干、粉碎得產品。產品測定羧甲基取代度為0.48，疏水取代度為0.185，油水通過比為0.95。
[0012]實施例3:
稱取定量淀粉(1000克)置于捏合機反應釜內。開動捏合機，設定溫度35°c。加入堿(120克)、水(100毫升)、乙醇(500毫升)，密閉捏合反應90分鐘。加入堿(180克)、氯乙酸(450克)，乙醇(500毫升)，設定溫度70°C，密閉捏合反應180分鐘。加入堿(200克)，設定溫度25°C，密閉捏合反應90分鐘。加入疏水試劑(200毫升)，設定溫度55°C，密閉捏合反應180分鐘。出料，在75~105°C烘干、粉碎得產品。產品測定羧甲基取代度為0.63，疏水取代度為0.225，油水通過比為1.05。
【權利要求】
1.一種鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉的制備方法，其特征在于: .1)將1000質量份的淀粉置于捏合機反應釜內； .2)向反應釜內加入20-150質量份的堿、10-100質量份的水和250-500質量份的乙醇，升溫至25~35°C，密閉捏合反應40~90分鐘； .3)向反應釜內加入50-200質量份的堿、200-450質量份的氯乙酸和250-500質量份的乙醇，升溫至40~70°C，密閉捏合反應90~180分鐘； . 4)冷卻至O~25°C，向反應釜內加入50-200質量份的堿，密閉捏合反應40~90分鐘； 5)向反應釜內加入100-200質量份的疏水試劑，升溫至30~55°C，密閉捏合反應60~180分鐘； . 6)冷卻至室溫，出料，在75~105°C烘干、粉碎即得產品。
2.根據權利要求1所述的鉆井液用疏水改性羧甲基淀粉的制備方法，其特征在于:所述堿為燒堿、純堿中的一種或兩種；疏水試劑為苯甲酰氯、對甲基苯甲酰氯、對苯二甲酰氯中的一種。
【文檔編號】C08B31/12GK103509125SQ201210207393
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月21日 優先權日:2012年6月21日
【發明者】鄭成勝, 藍強, 張鵬, 徐運波, 李公讓, 喬軍, 武學芹 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院