油气田钻井液用双改性淀粉降滤失剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于油气田钻井液使用的添加剂，特别涉及一种油气田钻井液使用的淀粉
类降滤失剂及其制备方法。
背景技术：
油气田钻井过程中，钻井液滤液侵入井壁会引起泥页岩水化膨胀，导致井壁不稳定和各种井下复杂情况发生，钻遇产层时还会造成油气层损害，因此，在钻井液中常常添加降滤失剂(或称为滤失控制剂、降失水剂)，通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能的降低钻井液的滤失量。 改性淀粉产品——羧甲基淀粉钠是改性淀粉产品的一种。它作为钻井液降滤失剂因其具有可生物降解性，不会造成环境污染，原料来源丰富、价格低廉、具有较强的抗钙抗盐性能力等优点，被认为是很有发展前途的环保型降滤失剂，但由于其抗温能力较差，井底温度增高时易高温降解，使得分子量降低，最终发酵失效，因而推广应用受到严重限制。此外，其降滤失性能也还不够理想，有待提高。 目前有关淀粉类降滤失剂提高耐温性方面的改性研究，大多存在工艺复杂，改性条件苛刻，所采用的改性剂多为非环保性物质等问题，因而导致改性成本很高，实际应用价值不大。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提高淀粉降滤失剂的抗温性和降滤失性，并简化其制备方法，以获得具有实际应用价值的环保型淀粉降滤失剂。 本发明所述淀粉降滤失剂有两种，第一种淀粉降滤失剂为为硅化的羧甲基淀粉钠
或硅化的羧甲基淀粉钾，所述硅化的羧甲基淀粉钠或硅化的羧甲基淀粉钾的结构单元如
下
CH2OCH2COOX CH2OCH2COOX CH2OCH2COOX 上述结构单元中，X为钠(Na)或钾(K)。 第二种淀粉降滤失剂由硅化的羧甲基淀粉和羧甲基化的海藻酸钠组成，所述硅化
的羧甲基淀粉的结构单元如下
4<formula>formula see original document page 5</formula>
上述结构单元中，X为钠(Na)或钾(K);
所述羧甲基化的海藻酸钠的结构单元如下
<formula>formula see original document page 5</formula> 上述第一种淀粉降滤失剂的制备方法，原料包括淀粉、无机硅酸盐、醇基分散剂、氯乙酸和碱，原料的配方如下 无机硅酸盐与淀粉的质量比为0.02 0.05 : 1，醇基分散剂为4毫升 10毫升/克淀粉，氯乙酸与淀粉的质量比为0.5 1.2 : 1，碱与氯乙酸的质量比为0.8 1.3 : 1，将碱用蒸馏水配制成浓度为0. 4克 0. 6克/毫升蒸馏水的碱液，所述碱液分两次使用，第一阶段反应使用体积分数40%的碱液，第二阶段反应使用体积分数60%的碱液；
工艺如下 将淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂加入反应容器中，在常压、3(TC 5(TC下通过搅拌使淀粉、无机硅酸盐均匀分散在醇基分散剂中，然后在搅拌下将体积分数40%的碱液滴入上述淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂形成的混合液中，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、3(TC 5(TC进行第一阶段反应，反应时间至少为50分钟； 第一阶段反应结束后，在常压、4(TC 6(TC下将氯乙酸溶液加入反应容器，然后在搅拌下将体积分数60^的碱液滴入反应容器，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、4(TC 6(TC进行第二阶段反应，反应时间至少为90分钟，所述氯乙酸溶液的溶剂与醇基分散剂相同，氯乙酸与溶剂的配比为氯乙酸质量溶剂体积=0.7 1.4 : l，所述氯乙酸的质量单位为克，所述溶剂的体积单位为毫升； 第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，所获固体物质即为第一种淀粉降滤失剂，将其进行干燥、粉碎，即得淡黄色粉末状产品。 上述第二种淀粉降滤失剂的制备方法，原料包括淀粉、无机硅酸盐、醇基分散剂、海藻酸钠、氯乙酸和碱，原料的配方如下 无机硅酸盐与淀粉的质量比为0. 02 0. 05 : l，醇基分散剂为4毫升 10毫升/克淀粉，海藻酸钠与淀粉的质量比为0.01 0.05 : 1，氯乙酸与淀粉的质量比为0.5 1.2 : 1，碱与氯乙酸的质量比为0.8 1.3 : 1，将碱用蒸馏水配制成浓度为0.4克 0.6
克/毫升蒸馏水的碱液，所述碱液分两次使用，第一阶段反应使用体积分数40%的碱液，第二阶段反应使用体积分数60%的碱液；
工艺如下 将淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂加入反应容器中，在常压、3(TC 5(TC下通过搅拌使淀粉、无机硅酸盐均匀分散在醇基分散剂中，然后在搅拌下将体积分数40%的碱液滴入上述淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂形成的混合液中，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、3(TC 5(TC进行第一阶段反应，反应时间至少为50分钟； 第一阶段反应结束后，在常压、4(TC 6(TC下将海藻酸钠和氯乙酸溶液加入反应容器，然后在搅拌下将体积分数60%的碱液滴入反应容器，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、4(TC 6(TC进行第二阶段反应，反应时间至少为90分钟，所述氯乙酸溶液的溶剂与醇基分散剂相同，氯乙酸与溶剂的配比为氯乙酸质量溶剂体积=0.7 1.4 : l，所述氯乙酸的质量单位为克，所述溶剂的体积单位为毫升； 第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，所获固体物质即为第二种淀粉
降滤失剂，将其进行干燥、粉碎，即得淡黄色粉末状产品。 下面以第二种淀粉降滤失剂的制备方法说明反应机理。
第二种淀粉降滤失剂的制备方法的第一阶段反应过程(1)淀粉碱化，反应式如下
CH2OH
PH20X
+ nXOH
H OH
(2)硅酸盐在碱性条件下的分解
X20 Si02+X0H+H20 — 3X0H+Si02
第二种淀粉降滤失剂的制备方法的第二阶段反应过程(1)碱性淀粉的羧甲基化，生成羧甲基淀粉，反应式如下
nH20
+ nClCH2COOH + nXOH
H OH
---h nXCl + nH2。
H OH 硅酸盐对羧甲基淀粉进行硅化接枝改性，生成硅化的羧甲基淀粉，反应式如下
6<formula>formula see original document page 7</formula> 上述两种方法中，淀粉的分子为多糖直链分子，含有羟基(-0H)和醚氧键(-0-)，
优选玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉、稻米淀粉中的至少一种。 上述两种方法中，无机硅酸盐具有硅氧四面体Si044—结构，优选水溶性硅酸钠、水
溶性硅酸钾、固体硅酸钠、固体硅酸钾中的一种。 上述两种方法中，醇基分散剂为乙醇或异丙醇，当醇基分散剂为乙醇时，配制氯乙酸溶液的溶剂为乙醇，当醇基分散剂为异丙醇时，配制氯乙酸溶液的溶剂为异丙醇。
上述两种方法中，碱优选氢氧化钠或氢氧化钾。
本发明具有以下有益效果 1、实验表明(见实施例7)，本发明所述双改性降滤失剂表现出优良的抗温性能，随着温度的升高，失水量增加幅度较小；与现有降滤失剂——羧甲基淀粉钠相比，抗温性能显著提高，在11(TC、13(TC、15(rC下热滚老化16小时后的失水量均大大小于羧甲基淀粉钠。 2、实验表明(见实施例7)，本发明所述双改性降滤失剂与羧甲基淀粉钠及羧甲基淀粉钠+海藻酸钠的降滤失剂相比，降滤失性能均有明显提高。 3、实验表明(见实施例7)，本发明所述双改性降滤失剂中砷、铅、铬、镉、汞、六价铬、石油类等指标均未检出，生物毒性为无毒，表现出良好的环保性能。 4、本发明所述方法工艺简单，改性剂价格低，有利于降低降滤失剂的生产成本，便于工业化生产。
图1是实施例1所制备的硅化的羧甲基淀粉钠的红外谱图，将硅化的羧甲基淀粉钠用无水乙醇反复提纯三次后用NICOLET 7600型傅里叶变换红外光谱仪测试。从图中可
7以看出，在2362. 45cm—1处出现一个尖锐的特征峰，通过红外光谱解析表明，此处为Si-H基团伸縮振动红外光谱的特征峰；其他吸收峰归属为3382. 80cm—1为-OH吸收峰，1602. 61cm—1为-C = 0吸收峰；1422. 52cm—1为-CH2的平面变角振动，1016. 37cm—1为C-O-C振动吸收峰。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明所述双改性淀粉降滤失剂及其制备方法作进一步说明。
实施例1 :第一种淀粉降滤失剂的制备 将8. lg玉米淀粉和0. 243g水溶性硅酸钠加入三口烧瓶中，再加入36ml异丙醇，安装三口烧瓶于4(TC恒温水浴中，用强力搅拌器进行搅拌，使玉米淀粉、水溶性硅酸钠均匀分散在异丙醇中，将4. 8g氢氧化钠用10ml蒸馏水配制成氢氧化钠溶液，在搅拌下用恒压滴液漏斗向三口烧瓶中滴入体积分数40 %的氢氧化钠溶液(约20分钟滴完)，氢氧化钠溶液滴加完毕后，在搅拌下于常压、4(TC进行第一阶段反应，反应时间为70分钟；
第一阶段反应结束后，升温至5(TC，以线流方式加入氯乙酸溶液(氯乙酸与溶剂异丙醇的配比为氯乙酸5. 67g，异丙醇4ml)，然后在搅拌下用恒压滴液漏斗滴加体积分数60%的氢氧化钠溶液(约30分钟滴完)，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、5(TC进行第二阶段反应，反应时间为120分钟； 第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，将分离所获固体物质置于7(TC的烘箱中干燥，待充分干燥后(干燥时间约120分钟)，经研磨粉碎，即得硅化的羧甲基淀粉钠，呈淡黄色粉末状。 实施例2 :第一种淀粉降滤失剂的制备 将3. lg马铃薯淀粉、5g红薯淀粉和0. 162g固体硅酸钠加入三口烧瓶中，再加入54ml乙醇，安装三口烧瓶于3(TC恒温水浴中，用强力搅拌器进行搅拌，使马铃薯淀粉、红薯淀粉、固体硅酸钠均匀分散在乙醇中，将6. Og氢氧化钠用14ml蒸馏水配制成氢氧化钠溶液，在搅拌下用恒压滴液漏斗向三口烧瓶中滴入体积分数40%的氢氧化钠溶液(约25分钟滴完)，氢氧化钠溶液滴加完毕后，在搅拌下于常压、3(TC进行第一阶段反应，反应时间为100分钟； 第一阶段反应结束后，升温至4(TC，以线流方式加入氯乙酸溶液(氯乙酸与溶剂乙醇的配比为氯乙酸4. 725g，乙醇6ml)，然后在搅拌下用恒压滴液漏斗滴加体积分数60%的氢氧化钠溶液(约35分钟滴完)，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、4(TC进行第二阶段反应，反应时间为150分钟； 第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，将分离所获固体物质置于7(TC的烘箱中干燥，待充分干燥后(干燥时间约120分钟)，经研磨粉碎，即得硅化的羧甲基淀粉钠，呈淡黄色粉末状。 实施例3 :第一种淀粉降滤失剂的制备 将4. lg小麦淀粉、4g稻米淀粉和0. 405g水溶性硅酸钾加入三口烧瓶中，再加入81ml乙醇，安装三口烧瓶于5(TC恒温水浴中，用强力搅拌器进行搅拌，使小麦淀粉、稻米淀粉、水溶性硅酸钾均匀分散在乙醇中，将10g氢氧化钾用18ml蒸馏水配制成氢氧化钾溶液，在搅拌下用恒压滴液漏斗向三口烧瓶中滴入体积分数40%的氢氧化钾溶液(约25分钟滴完)，氢氧化钾溶液滴加完毕后，在搅拌下于常压、5(TC进行第一阶段反应，反应时间为50分钟； 第一阶段反应结束后，升温至6(TC，以线流方式加入氯乙酸溶液(氯乙酸与溶剂乙醇的配比为氯乙酸9. 45g，乙醇9ml)，然后在搅拌下用恒压滴液漏斗滴加体积分数60%的氢氧化钠溶液(约40分钟滴完)，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、6(TC进行第二阶段反应，反应时间为90分钟； 第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，将分离所获固体物质置于7(TC的烘箱中干燥，待充分干燥后(干燥时间约120分钟)，经研磨粉碎，即得硅化的羧甲基淀粉钾，呈淡黄色粉末状。 实施例4 :第二种淀粉降滤失剂的制备 将8. lg玉米淀粉和0. 243g水溶性硅酸钠加入三口烧瓶中，再加入36ml异丙醇，
安装三口烧瓶于4(TC恒温水浴中，用强力搅拌器进行搅拌，使玉米淀粉、水溶性硅酸钠均匀
分散在异丙醇中，将4. 8g氢氧化钠用10ml蒸馏水配制成氢氧化钠溶液，在搅拌下用恒压滴
液漏斗向三口烧瓶中滴入体积分数40 %的氢氧化钠溶液(约20分钟滴完)，氢氧化钠溶液
滴加完毕后，在搅拌下于常压、4(TC进行第一阶段反应，反应时间为70分钟； 第一阶段反应结束后，升温至5(TC，将0. 162g海藻酸钠加入三口烧瓶中，同时以
线流方式加入氯乙酸溶液(氯乙酸与溶剂异丙醇的配比为氯乙酸5. 67g，异丙醇4ml)，然
后在搅拌下用恒压滴液漏斗滴加体积分数60%的氢氧化钠溶液(约30分钟滴完)，碱液滴
加完毕后，在搅拌下于常压、5(TC进行第二阶段反应，反应时间为120分钟； 第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，将分离所获固体物质置于7(TC
的烘箱中干燥，待充分干燥后(干燥时间约120分钟)，经研磨粉碎，即得硅化的羧甲基淀粉
钠和羧甲基化的海藻酸钠组成的第二种淀粉降滤失剂，呈淡黄色粉末状。 实施例5 :第二种淀粉降滤失剂的制备 将3. lg马铃薯淀粉、5g红薯淀粉和0. 162g固体硅酸钠加入三口烧瓶中，再加入54ml乙醇，安装三口烧瓶于3(TC恒温水浴中，用强力搅拌器进行搅拌，使马铃薯淀粉、红薯淀粉、固体硅酸钠均匀分散在乙醇中，将6. Og氢氧化钠用14ml蒸馏水配制成氢氧化钠溶液，在搅拌下用恒压滴液漏斗向三口烧瓶中滴入体积分数40%的氢氧化钠溶液(约25分钟滴完)，氢氧化钠溶液滴加完毕后，在搅拌下于常压、3(TC进行第一阶段反应，反应时间为100分钟； 第一阶段反应结束后，升温至4(TC，将0. 405g海藻酸钠加入三口烧瓶中，同时以线流方式加入氯乙酸溶液(氯乙酸与溶剂乙醇的配比为氯乙酸4. 725g，乙醇6ml)，然后在搅拌下用恒压滴液漏斗滴加体积分数60%的氢氧化钠溶液(约35分钟滴完)，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、4(TC进行第二阶段反应，反应时间为150分钟；
第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，将分离所获固体物质置于7(TC的烘箱中干燥，待充分干燥后(干燥时间约120分钟)，经研磨粉碎，即得硅化的羧甲基淀粉钠和羧甲基化的海藻酸钠组成的第二种淀粉降滤失剂，呈淡黄色粉末状。
实施例6 :第二种淀粉降滤失剂的制备 将4. lg小麦淀粉、4g稻米淀粉和0.405g水溶性硅酸钾加入三口烧瓶中，再加入81ml乙醇，安装三口烧瓶于5(TC恒温水浴中，用强力搅拌器进行搅拌，使小麦淀粉、稻米淀粉、水溶性硅酸钾均匀分散在乙醇中，将10g氢氧化钾用18ml蒸馏水配制成氢氧化钾溶液，
9在搅拌下用恒压滴液漏斗向三口烧瓶中滴入体积分数40%的氢氧化钾溶液(约25分钟滴完)，氢氧化钾溶液滴加完毕后，在搅拌下于常压、5(TC进行第一阶段反应，反应时间为50分钟； 第一阶段反应结束后，升温至6(TC，将0. 081g海藻酸钠加入三口烧瓶中，同时以线流方式加入氯乙酸溶液(氯乙酸与溶剂乙醇的配比为氯乙酸9. 45g，乙醇9ml)，然后在搅拌下用恒压滴液漏斗滴加体积分数60%的氢氧化钠溶液(约40分钟滴完)，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、6(TC进行第二阶段反应，反应时间为90分钟； 第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，将分离所获固体物质置于7(TC
的烘箱中干燥，待充分干燥后(干燥时间约120分钟)，经研磨粉碎，即得硅化的羧甲基淀粉
钾和羧甲基化的海藻酸钠组成的第二种淀粉降滤失剂，呈淡黄色粉末状。 实施例7 :降滤失剂性能测试 1、抗温性能测试 (1)基浆配制 在高搅杯中加入2000ml自来水，在不断搅拌下加入4. 8g无水碳酸钠、120g膨润土，搅拌20分钟，密闭静置20小时即为基浆。
(2)实验浆料配制与测试 向五个容器中各加入400ml基浆，然后分别向各容器中1. 6g的实施例1制备的降滤失剂、实施例4制备的降滤失剂、实施例5制备的降滤失剂、实施例6制备的降滤失剂、羧甲基淀粉钠，高速搅拌(1000转/分钟)均匀即配制成实施例1样、实施例4样、实施例5样、实施例6样、对比1样。将装实施例1样的容器、装实施例4样的容器、装实施例5样的容器、装实施例6样的容器、装对比1样的容器放入滚子加热炉中，先后在11(TC、13(TC、15(TC下热滚老化16小时，待冷却至室温时，用ZNN-D6型六速粘度测试仪测量其流变性，钻井液滤失量测试仪测量其失水量。测量数据见表l。
表1抗温性能测试对比
<formula>formula see original document page 10</formula>
实验浆料 测试条件 (表观粘度)(塑性粘度)(动切力)(失水量)老化前22. 36. 515.89.3
110'C/16h后室温21.011. 05.012.8
对比l样
130。C/16h后室温19.016.05.018. 7
150。C/16h后室温12.05.07.020.4
老化前16. 59.07.58.4
110。C/16h后室温15. 512.03.59.6
实施例1样
13CTC/16h后室温25. 518. 07. 510.8
150。C/16h后室温13.06.07.015.6
老化前21. 35.515. 88.0
110。C/16h后室温16. 512.04.59. 1
实施例4样
130。C/16h后室温18. 515. 03.510.6
150'C/16h后室温13.06.07.015.2
老化前20. 06.014.07.8
11(TC/16h后室温17.013.04.09.2
实施例5样
13(TC/16h后室温18.016.02.010.4
150。C/16h后室温13.06,07.015.6
老化前21. 07.014.08.3
110。C/16h后室温16.013.03.09.0
实施例6样
130。C/16h后室温19.015.04.010.2
150。C/16h后室温14.07.07.015. 1 注XXX°C /16h后室温的含义在滚子炉中设置某个温度，热滚16小时后，取出放
置至室温。 表l测试结果表明，本发明所述降滤失剂表现出良好的抗温性能，随着温度的升高，失水量加幅增度较小；而未经双改性的降滤失剂——羧甲基淀粉钠随着温度的升高，失
11水量增加幅度较大，当温度达到15(TC时失水量高达20. 4ml，已完全失效。本发明所述降滤 失剂与羧甲基淀粉钠相比，抗温性能显著提高，在11(TC、13(TC、15(rC下热滚老化16小时 后的失水量均大大小于羧甲基淀粉钠。
2、降滤失性能测试 [OOSS] (1)基桨配制 在高搅杯中加入2800ml自来水，在不断搅拌下加入6. 72g无水碳酸钠、168g膨润 土，搅拌20分钟，密闭静置20小时即为基浆。
(2)实验浆料配制与测试 向七个容器中各加入400ml基浆，然后向第一个容器中加入1. 6g的实施例1制 备的降滤失剂，向第二个容器中加入1. 6g的实施例4制备的降滤失剂，向第三个容器中加 入1. 6g的实施例5制备的降滤失剂，向第四个容器中加入1. 6g实施例6制备的降滤失剂， 向第五个容器中加入1. 6g的羧甲基淀粉钠，向第六个容器中加入1. 57g的羧甲基淀粉钠、 0. 03g的海藻酸钠，高速搅拌(1000转/分钟)均匀，第一个容器中的浆料为实施例l样，第 二个容器中的浆料为实施例4样，第三个容器中的浆料为实施例3样，第四个容器中的浆料 为对比6样，第五个容器中的浆料为对比1样，第六个容器中的浆料为对比2样，第七个容 器中的浆料为基浆，用ZNN-D6型六速粘度测试仪测量其流变性，钻井液滤失量测试仪测量 其失水量。测量数据见表2。
表2降滤失性能测试对比
实验浆料AV/mPa. sPV/mPa. sYP/PaAPIFL/mL
基浆167920.0
对比l样22. 36. 515.89.3
对比2样228148.8
实施例1样16. 59. 07.58.4
实施例4样21. 35. 515. 88.0
实施例5样20.06.014.07.8
实施例6样21.07.014.08.3 表2测试结果表明，本发明所述降滤失剂与羧甲基淀粉钠、羧甲基淀粉钠+海藻酸 钠的降滤失剂相比，降滤失性能均有明显提高。
3.环保性能测试 分别将实施例1 、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和实施例6制备的淀粉降 滤失剂配制成质量浓度0. 4%的水溶液，根据下表3所列检测方法测定砷、铅、铬、镉、汞、六 价铬、石油类和生物毒性等七项环保指标，测试结果见3。
12
表3环保性能检测方法及结果
项目检测方法方法来源检测结果
铅原子吸收分光光度法GB 7475-87未检出
镉原子吸收分光光度法GB 7475-87未检出
铬分光光度法GB/T 7466-1987未检出
汞冷原子吸收分光光度法CJ/T 68-1999未检出
六价铬二苯碳酰二肼分光光度法GB/T 7467-1987未检出
砷分光光度法GB 7485-87未检出
石油类红外分光光度法GB/T 16488-1996未检出
生物毒性发光细菌法GB/T15441-1995无毒 表3的测试结果表明，本发明所述降滤失剂中砷、铅、铬、镉、汞、六价铬、石油类等 指标均未检出，生物毒性为无毒，表现出良好的环保性能。
权利要求
一种油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂，其特征在于所述淀粉降滤失剂为硅化的羧甲基淀粉钠或硅化的羧甲基淀粉钾，所述硅化的羧甲基淀粉钠或硅化的羧甲基淀粉钾的结构单元如下上述结构单元中，X为钠或钾。FSA00000058661100011.tif
2. —种油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂，其特征在于由硅化的羧甲基淀粉钠或硅化的羧甲基淀粉钾和羧甲基化的海藻酸钠组成，所述硅化的羧甲基淀粉钠或硅化的羧甲基淀粉钾的结构单元如下<formula>formula see original document page 2</formula>上述结构单元中，x为钠或钾；所述羧甲基化的海藻酸钠的结构单元如下<formula>formula see original document page 2</formula>
3. 根据权利要求2所述油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂，其特征在于硅化的羧甲基淀粉的质量百分数为95% 99%，羧甲基化的海藻酸钠的质量百分数为1% 5%。
4. 一种权利要求1所述油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂的制备方法，其特征在于原料包括淀粉、无机硅酸盐、醇基分散剂、氯乙酸和碱，原料的配方如下无机硅酸盐与淀粉的质量比为0.02 0.05 : 1，醇基分散剂为4毫升 10毫升/克淀粉，氯乙酸与淀粉的质量比为0.5 1.2 : 1，碱与氯乙酸的质量比为0.8 1.3 : 1;工艺如下将淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂加入反应容器中，在常压、3(TC 5(rC下通过搅拌使淀粉、无机硅酸盐均匀分散在醇基分散剂中，将碱用蒸馏水配制成浓度为0. 4克 0. 6克/毫升蒸馏水的碱液，然后在搅拌下将体积分数40%的碱液滴入上述淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂形成的混合液中，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、3(TC 5(rC进行第一阶段反应，反应时间至少为50分钟；第一阶段反应结束后，在常压、4(TC 6(TC下将氯乙酸溶液加入反应容器，然后在搅拌下将体积分数60%的碱液滴入反应容器，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、4(TC 60°C进行第二阶段反应，反应时间至少为90分钟，所述氯乙酸溶液的溶剂与醇基分散剂相同，氯乙酸与溶剂的配比为氯乙酸质量溶剂体积=0.7 1.4 : l，所述氯乙酸的质量单位为克，所述溶剂的体积单位为毫升；第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，所获固体物质即为权利要求1所述油田钻井用双改性淀粉降滤失剂。
5. —种权利要求2或3所述油田钻井用双改性淀粉降滤失剂的制备方法，其特征在于原料包括淀粉、无机硅酸盐、醇基分散剂、海藻酸钠、氯乙酸和碱，原料的配方如下无机硅酸盐与淀粉的质量比为0.02 0.05 : 1，醇基分散剂为4毫升 10毫升/克淀粉，海藻酸钠与淀粉的质量比为0.01 0.05 : 1，氯乙酸与淀粉的质量比为0.5 1.2 : 1，碱与氯乙酸的质量比为o.8 1.3 : i;工艺如下将淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂加入反应容器中，在常压、3(TC 5(rC下通过搅拌使淀粉、无机硅酸盐均匀分散在醇基分散剂中，将碱用蒸馏水配制成浓度为0. 4克 0. 6克/毫升蒸馏水的碱液，然后在搅拌下将体积分数40%的碱液滴入上述淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂形成的混合液中，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、3(TC 5(rC进行第一阶段反应，反应时间至少为50分钟；第一阶段反应结束后，在常压、4(TC 6(TC下将海藻酸钠和氯乙酸溶液加入反应容器，然后在搅拌下将体积分数60 %的碱液滴入反应容器，碱液滴加完毕后，在搅拌下于常压、40°C 6(TC进行第二阶段反应，反应时间至少为90分钟，所述氯乙酸溶液的溶剂与醇基分散剂相同，氯乙酸与溶剂的配比为氯乙酸质量溶剂体积=o.7 1.4 : i，所述氯乙酸的质量单位为克，所述溶剂的体积单位为毫升；第二阶段反应结束后，将反应产物进行固液分离，所获固体物质即为权利要求2或3所述油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂。
6. 根据权利要求4或5所述的油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂的制备方法，其特征在于所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉、稻米淀粉中的至少一种。
7. 根据权利要求4或5所述的油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂的制备方法，其特征在于所述无机硅酸盐为水溶性硅酸钠、水溶性硅酸钾、固体硅酸钠、固体硅酸钾中的一种。
8. 根据权利要求4或5所述的油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂的制备方法，其特征在于所述醇基分散剂为乙醇或异丙醇，当醇基分散剂为乙醇时，配制氯乙酸溶液的溶剂为乙醇，当醇基分散剂为异丙醇时，配制氯乙酸溶液的溶剂为异丙醇。
9. 根据权利要求6所述的油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂的制备方法，其特征在于所述醇基分散剂为乙醇或异丙醇，当醇基分散剂为乙醇时，配制氯乙酸溶液的溶剂为乙醇，当醇基分散剂为异丙醇时，配制氯乙酸溶液的溶剂为异丙醇。
10. 根据权利要求7所述的油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂的制备方法，其特征在于所述醇基分散剂为乙醇或异丙醇，当醇基分散剂为乙醇时，配制氯乙酸溶液的溶剂为乙醇，当醇基分散剂为异丙醇时，配制氯乙酸溶液的溶剂为异丙醇。
全文摘要
油气田钻井用双改性淀粉降滤失剂，为硅化的羧甲基淀粉或由硅化的羧甲基淀粉和羧甲基化的海藻酸钠组成。制备方法将淀粉、无机硅酸盐和醇基分散剂加入反应容器，通过搅拌使淀粉、无机硅酸盐均匀分散在醇基分散剂中，将碱配制成碱液，然后将体积分数40％碱液滴入反应容器，碱液滴加完毕后，在常压、30～50℃进行第一阶段反应，反应时间至少为50分钟；第一阶段反应结束后，将氯乙酸溶液或海藻酸钠和氯乙酸溶液加入反应容器，然后在搅拌下将体积分数60％的碱液滴入反应容器；碱液滴加完毕后，在常压、40～60℃进行第二阶段反应，反应时间至少为90分钟；将反应产物进行固液分离，干燥后的固体为双改性淀粉降滤失剂。
文档编号C09K8/035GK101787267SQ20101012533
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者庄稼, 汪建明, 白小东, 赵誉杰, 郭小阳 申请人:西南石油大学
文档序号 :
【 3767688 】
技术研发人员：庄稼,汪建明,赵誉杰,白小东,郭小阳
技术所有人：西南石油大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：庄稼,汪建明,赵誉杰,白小东,郭小阳
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