鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽及其製備方法

2023-10-20 18:45:32 3

鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽及其製備方法，先向帶夾層的攪拌機中加入60-70份澱粉，攪拌的同時加入8-15份乙醇，再加入5-8份鹼化劑及1-5份抗氧化劑，升溫至25-35℃，密閉反應2-3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，最後加入18-33份醚化劑，密閉反應30-40分鐘，升溫至80-90℃抽真空，乾燥至烘失量≤10%時出料冷卻至常溫，經粉碎機粉碎至60-100目細粉及顆粒，即得羧甲基澱粉鈉鹽。本發明的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽屬生物聚合物，能降解，鑽井液性能穩定，有利於攜帶鑽屑；與溼法生產相比生產方法簡單，與幹法生產相比，不出現生料現象，產品質量性能穩定。
【專利說明】鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於石油天然氣鑽井液處理劑的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽及製備方法，屬生物聚合物製備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著中國石油天然氣勘探領域不斷擴大，鑽井地層日趨複雜，在鑽井過程中經常需要用大量的鑽井液處理劑，以降低井壁與鑽具，鑽具與套管之間摩阻，防止井壁崩塌，提高鑽井液攜屑能力，減少井下複雜情況時，提高地質結構狀況，及時發現儲層，特別是礦化度高，PH值高的鹽鹼井的地質情況，雖已取得了很大的研究進展，但仍存在一些問題；如弓丨起鑽井液粘度大，切力增大，攜屑能力低，鑽井液成本高，不利於現場鑽井液的維護處理，難以生物降解，廢棄鑽井液時環境汙染嚴重，特別是礦化度高，PH值高的鹽鹼井對環保要求越來越高。因此研究一種 能降低鑽井液生產成本，能使鑽井液性能穩定的鑽井液處理劑是十分必要的。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽及其製備方法，可以提高鑽井液泥漿穩定性，起到降失水作用，防止井壁崩塌，有利於攜帶鑽屑，提高生產企業的生產效率,降低生產成本。
[0004]本發明的技術方案是:一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，它是由下述重量份的原料製成:澱粉60-70份，乙醇8-15份，醚化劑18-33份，鹼化劑5_8份，抗氧化劑1_5份。
[0005]所述的澱粉為玉米澱粉或小麥澱粉。
[0006]所述抗氧化劑是亞硫酸鈉、硼砂或乙醇胺。
[0007]所述醚化劑是用8-15份氯乙酸及10-18份無水碳酸鈉混合反應2小時製備而得的醚化劑。
[0008]所述的鹼化劑是氫氧化鈉或無水碳酸鈉。
[0009]一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽的製備方法，包括以下步驟:先向帶夾層的攪拌機中加入澱粉，攪拌的同時加入乙醇，再加入鹼化劑及抗氧化劑，升溫至25-35°C，密閉反應2-3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，最後加入醚化劑，密閉反應30-40分鐘，升溫至80-90°C抽真空，乾燥至烘失量≤10%時出料冷卻至常溫，經粉碎機粉碎至60-100目細粉及顆粒，即得外觀為淡黃色的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0010]鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽在使用時直接加入循環泥漿罐中，建議加量為1_2%，循環使用中維持含量不低於0.8%。
[0011]本發明的有益效果:本發明的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽屬生物聚合物，能降解，利於環保，鑽井液性能穩定，有利於攜帶鑽屑；用於低固相鑽井液中，能耐溫140°C ；
與溼法生產相比生產方法簡單，易粉碎有利於提高生產效率；乙醇可回收利用，有利降低生產成本，提高企業經濟效益；與幹法生產相比，不出現生料現象，產品質量性能穩定。【具體實施方式】
[0012]實施例1
一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，它是由下述重量份的物質製成的，包括:澱粉60-70份，乙醇8_15份,醚化劑18-33份,氫氧化鈉5_8份,硼砂1-5份。
[0013]一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽的製備方法，包括以下步驟:首先用8-15份氯乙酸及10-18份無水碳酸鈉混合反應2小時製備而得醚化劑；然後向帶夾層的攪拌機中加入澱粉，攪拌的同時加入乙醇，再加入鹼化劑及抗氧化劑，升溫至25-35°C，密閉反應2-3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，最後加入醚化劑，密閉反應30-40分鐘，升溫至80-900C抽真空，乾燥至烘失量≤10%時出料冷卻至常溫，經粉碎機粉碎至60-100目細粉及顆粒，即得外觀為淡黃色的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0014]實施例2
一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，它是由下述重量份的物質製成的，包括:澱粉60-65份，乙醇10-15份,醚化劑18-25份,氫氧化鈉5_8份,硼砂1-5份。
[0015]一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽的製備方法，包括以下步驟:首先用8-12份氯乙酸及10-15份無水碳酸鈉混合反應2小時製備而得醚化劑；然後向帶夾層的攪拌機中加入澱粉，攪拌的同時加入乙醇，再加入鹼化劑及抗氧化劑，升溫至25-35°C，密閉反應2-3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，最後加入醚化劑，密閉反應30-40分鐘，升溫至80-900C抽真空，乾燥至烘失量≤10%時出料冷卻至常溫，經粉碎機粉碎至60-100目細粉及顆粒，即得外觀為淡黃色的羧甲基澱粉鈉鹽。[0016]實施例3
一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽的製備方法:
(1)稱取IOOkg氯乙酸及150kg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化
劑；
(2)將600kg小麥澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入80kg乙醇,攪拌均勻後加入50kg氫氧化鈉和IOkg硼砂保持溫度在35°C下密閉反應3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入180kg醚化劑密閉反應40分鐘後升溫到90°C抽真空乾燥至烘失量≤10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到100目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0017]實施例4
一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽的製備方法:
(1)稱取200kg氯乙酸及300kg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化
劑；
(2)將700kg小麥澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入150kg乙醇，攪拌均勻後加入80kg氫氧化鈉和50kg亞硫酸鈉保持溫度在35°C下密閉反應3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇,再加入330kg醚化劑密閉反應40分鐘後升溫到90°C抽真空乾燥至烘失量< 10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到100目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0018]實施例5
一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽的製備方法:(1)稱取150kg氯乙酸及250kg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化
劑；
(2)將650kg小麥澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入120kg乙醇，攪拌均勻後加入65kg氫氧化鈉和25kg乙醇胺，保持溫度在35°C下密閉反應3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入260kg醚化劑密閉反應40分鐘後升溫到90°C抽真空乾燥至烘失量< 10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到100目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0019]實施例6
一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽的製備方法:
(1)稱取50kg氯乙酸及75kg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化劑；
(2)將400kg玉米澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入50kg乙醇，攪拌均勻後加入25kg氫氧化鈉和8kg亞硫酸鈉保持溫度在25°C下密閉反應2小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入IlOkg醚化劑密閉反應30分鐘後升溫到80°C抽真空乾燥至烘失量< 10%出料，冷卻至常溫時，經粉碎機粉碎到60目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0020]實施例7
(O醚化劑製備:稱取75kg氯乙酸及IOOkg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化劑；
(2)將450kg小麥澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入50kg乙醇,攪拌均勻後加入35kg無水碳酸鈉和13kg硼砂保持溫度在35°C下密閉反應3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入130kg醚化劑密閉反應40分鐘後升溫到90°C抽真空乾燥至烘失量< 10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到100目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0021]實施例8
(O醚化劑製備:稱取75kg氯乙酸及IlOkg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化劑；
(2)將500kg玉米澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入60kg乙醇,攪拌均勻後加入40kg氫氧化鈉和15kg乙醇胺保持溫度在30°C下密閉反應2.5小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入160kg醚化劑密閉反應35分鐘後升溫到85°C抽真空乾燥至烘失量< 10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到80目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0022]實施例9
(1)稱取50kg氯乙酸及75kg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化劑；
(2)將400kg玉米澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入50kg乙醇，攪拌均勻後加入48kg無水碳酸鈉和8kg亞硫酸鈉保持溫度在25°C下密閉反應3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入160kg醚化劑密閉反應40分鐘後升溫到90°C抽真空乾燥至烘失量< 10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到70目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0023]實施例10
(1)稱取70kg氯乙酸及90kg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化劑；
(2)將450kg玉米澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入50kg乙醇,攪拌均勻後加入30kg氫氧化鈉，IOkg硼砂和140kg醚化劑保持溫度在35°C下密閉反應2小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入160kg醚化劑密閉反應30分鐘後升溫到80°C抽真空乾燥至烘失量(10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到90目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0024]實施例11
(1)醚化劑製備:稱取60kg氯乙酸及90kg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化劑；
(2)將400kg小麥澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入50kg乙醇，攪拌均勻後加入60kg無水碳酸鈉，IOkg亞硫酸鈉和120kg酸化劑保持溫度在30°C下密閉反應3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入160kg醚化劑密閉反應30分鐘後升溫到80°C抽真空乾燥至烘失量< 10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到90目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
[0025]實施例12
(1)醚化劑製備:稱取75kg氯乙酸及IOOkg無水碳酸鈉加入攪拌機中，攪拌反應2小時，製得醚化劑；
(2)將450kg小麥澱粉加入帶夾層的攪拌機中，再加入50kg乙醇,攪拌均勻後加入55kg氫氧化鈉，12kg亞硫酸鈉和135kg醚化劑保持溫度在30°C下密閉反應2小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，再加入160kg醚化劑密閉反應30分鐘後升溫到85°C抽真空乾燥至烘失量(10%出料，冷卻至常溫時經粉碎機粉碎到80目即可得外觀為淡黃色顆粒及粉末的羧甲基澱粉鈉鹽。
【權利要求】
1.一種鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，其特徵在於:它是由下述重量份的原料製成:澱粉60-70份，乙醇8-15份，醚化劑18-33份，鹼化劑5_8份，抗氧化劑1_5份。
2.根據權利要求1所述的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，其特徵在於:所述的澱粉為玉米澱粉或小麥澱粉。
3.根據權利要求1所述的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，其特徵在於:所述抗氧化劑是亞硫酸鈉、硼砂或乙醇胺。
4.根據權利要求1所述的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，其特徵在於:所述醚化劑是用8-15份氯乙酸及10-18份無水碳酸鈉混合反應2小時製備而得的醚化劑。
5.根據權利要求1所述的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，其特徵在於:所述的鹼化劑是氫氧化鈉或無水碳酸鈉。
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽的製備方法，其特徵在於:先向帶夾層的攪拌機中加入澱粉，攪拌的同時加入乙醇，再加入鹼化劑及抗氧化劑，升溫至25-35°C，密閉反應2-3小時，真空狀態下抽出多餘的乙醇，最後加入醚化劑，密閉反應30-40分鐘，升溫至80-90°C抽真空，乾燥至烘失量≤10%時出料冷卻至常溫，經粉碎機粉碎至60-100目細粉及顆粒，即得羧甲基澱粉鈉鹽。
7.根據權利要求1-5中任意一項所述的鑽井液用羧甲基澱粉鈉鹽，使用時直接加入循環泥漿罐中，添加量為1_2%，循環使用中維持含量不低於0.8%。
【文檔編號】C08B31/12GK103709258SQ201310715315
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】鄭樹坤 申請人:河南海洋化工有限公司