一种表面疏水改性的黄原胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种表面疏水改性的黄原胶，其通过以下步骤制备：(1)将2至6重量份的氯化钙、4至8重量份的三氯化铁、1至6重量份的偏铝酸钠、5至15重量份的盐酸(36％)、3.5至5.5重量份的聚丙烯酸钠以及5至30重量份的蒸馏水充分搅拌混合，得到反应液A；(2)将与黄原胶质量比分别为0.5:1至4:1和0.1:1至1.5:1的乙醇和甲苯搅拌混合30min得到黄原胶分散体系；(3)将所述反应液A加入到所述黄原胶分散体系中，且黄原胶与所述反应液A的质量比为1:1至1:4，接着在30℃～60℃下恒温搅拌2h；(4)然后缓慢滴加溴代烷烃，且黄原胶与溴代烷烃的质量比为10:1至100:1，继续恒温搅拌4h；(5)将步骤4所得的溶液进行抽滤，并在70℃～90℃下烘干4h，即得。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种表面疏水改性的黄原胶，其通过以下步骤制备：(1)将2至6重量份的氯化钙、4至8重量份的三氯化铁、1至6重量份的偏铝酸钠、5至15重量份的盐酸(36％)、3.5至5.5重量份的聚丙烯酸钠以及5至30重量份的蒸馏水充分搅拌混合，得到反应液A；(2)将与黄原胶质量比分别为0.5:1至4:1和0.1:1至1.5:1的乙醇和甲苯搅拌混合30min得到黄原胶分散体系；(3)将所述反应液A加入到所述黄原胶分散体系中，且黄原胶与所述反应液A的质量比为1:1至1:4，接着在30℃～60℃下恒温搅拌2h；(4)然后缓慢滴加溴代烷烃，且黄原胶与溴代烷烃的质量比为10:1至100:1，继续恒温搅拌4h；(5)将步骤4所得的溶液进行抽滤，并在70℃～90℃下烘干4h，即得。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
黄原胶是一种常用的钻井液用流型调节剂，具有增粘提切作用。加入钻井液中，可 显著提高钻井液的粘度和切力。 向钻井液加入黄原胶的过程中，由于黄原胶的增粘作用，先与水接触的黄原胶分 子会迅速水化并形成一层致密的水化层，阻碍水分子向黄原胶颗粒的内部扩散。在搅拌条 件不良时，便会形成团块。钻井实践表明，即便经过钻头水眼的高速剪切，仍有大量的黄原 胶无法分散溶解。到达振动筛后，便会被振动筛筛除，造成很大浪费。 为解决上述问题，钻井现场一般通过增配泥浆剪切泵、提高搅拌桨速度等工程措 施。但以上方法实际使用效果不佳。另外，一些黄原胶生产厂家通过改进黄原胶的发酵工 艺，从而提高了黄原胶的溶解速度，但无法改变黄原胶的分散性能，因此无法根本解决黄原 胶配制过程中产生的团块问题。 因而，存在对具有表面疏水改性的黄原胶及其制备方法的需求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种表面疏水改性的黄原胶。 本专利技术的另一个目的是提供一种制备表面疏水改性的黄原胶的方法。 本专利技术的表面疏水改性的黄原胶通过以下步骤制备： (1)将2至6重量份的氯化钙、4至8重量份的三氯化铁、1至6重量份的偏铝酸 钠、5至15重量份的盐酸（36% )、3. 5至5. 5重量份的聚丙烯酸钠以及5至30重量份的蒸 馏水充分搅拌混合，得到反应液A ; ⑵将与黄原胶质量比分别为0.5:1至4:1和0. 1:1至1.5:1的乙醇和甲苯搅拌 混合30min得到黄原胶分散体系； (3)将所述反应液A加入到所述黄原胶分散体系中，且黄原胶与所述反应液A的质 量比为1:1至1:4,接着在30°C?60°C下恒温搅拌2h ; (4)然后缓慢滴加溴代烷经，且黄原胶与溴代烷烃的质量比为10:1至100:1，继续 恒温搅拌4h ; (5)将步骤4所得的溶液进行抽滤，并在70°C?90°C下烘干4h，即得表面疏水改 性的黄原胶。 优选地，聚丙烯酸钠的分子量为1000?5000。 优选地，溴代烷烃是碳数为8-16的一溴代直链烷烃。 本专利技术的制备表面疏水改性的黄原胶的方法包括以下步骤： (1)将2至6重量份的氯化钙、4至8重量份的三氯化铁、1至6重量份的偏铝酸 钠、5至15重量份的盐酸（36% )、3. 5至5. 5重量份的聚丙烯酸钠以及5至30重量份的蒸 馏水充分搅拌混合，得到反应液A ; (2)将与黄原胶质量比分别为0. 5:1至4:1和0. 1:1至1. 5:1的乙醇和甲苯搅拌 混合30min得到黄原胶分散体系； (3)将所述反应液A加入到所述黄原胶分散体系中，且黄原胶与所述反应液A的质 量比为1:1至1:4,接着在30°C?60°C下恒温搅拌2h ; (4)然后缓慢滴加溴代烷经，且黄原胶与溴代烷烃的质量比为10:1至100:1，继续 恒温搅拌4h ; (5)将步骤4所得的溶液进行抽滤，并在70°C?90°C下烘干4h，即得表面疏水改 性的黄原胶。 本专利技术通过对黄原胶颗粒表面进行疏水改性有效地解决了结块问题。本专利技术的 表面疏水改性的黄原胶在加入水中后，不会立即水化，而是均匀地分散于水中，然后均匀分 散的黄原胶颗粒在水分子扩散作用下，逐渐水化增粘，直至完全水化溶解，从而不会产生团 块。 本专利技术的表面疏水改性的黄原胶的溶解时间低于60min、溶解率大于85%、溶解 过程中无团块产生。 与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果： (1)本专利技术的表面疏水改性的黄原胶可在钻井液中迅速分散，即便是搅拌不良的 条件下，仍分散良好，不产生团块，解决了钻井液配制过程中黄原胶产生团块的问题； (2)与未改性的黄原胶相比，本专利技术的表面疏水改性的黄原胶溶解时间较短、溶解 率较高； (3)与最终粘度不低于同等条件下的未改性的黄原胶相比，本专利技术的表面疏水改 性的黄原胶在不降低黄原胶增粘效果的同时，显著地提高了黄原胶的溶解速度，降低了黄 原胶的使用损耗。 【具体实施方式】 本专利技术的实施例中的黄原胶可以采用符合《API RP 13A Specification for Drilling Fluids Materials》标准要求的钻井级黄原胶，为保证实验统一'丨生，下述实施例 的黄原胶均采用内蒙古阜丰生物科技有限公司生产的黄原胶产品。 实施例1 称取40. 00g甲苯和15. 00g乙醇，转入到三口烧瓶中；称取10. 00g黄原胶，加入到 三口烧瓶中，同时开启搅拌，持续搅拌30min ;称取2. 00g氯化钙、5. 00g三氯化铁、2. 00g偏 铝酸钠、7. 00g浓盐酸（36% )和4. 00g聚丙烯酸钠，加入到20. 00g蒸馏水中充分溶解，然 后将溶液加入到三口烧瓶中；开启水浴加热，在50°C下恒温搅拌2h ;称取1. 00g溴代癸烷， 缓慢滴加至三口瓶中，在50°C下继续恒温搅拌4h ;反应结束，取出反应液进行抽滤，在80°C 下烘干4h ;烘干后得到微黄色易流动粉末状样品，即为表面疏水改性的黄原胶。 性能测试： (1)向980. 00g去离子水中加入41. 95g海盐，配制人工代用海水； (2)称取上述人工代用海水412. 00g，转入到旋转粘度计的量杯中； (3)将旋转粘度计的转速调至600转/分； (4)称取所制备的表面疏水改性的黄原胶（或原料黄原胶）2. OOg作为测试样品并 快速加入到旋转粘度计的量杯中，观察内是否有团块产生。 (5)测试样品加完后，每隔lmin读取一次样品的表观粘度，记录样品粘度随时间 的变化规律。当样品粘度在l〇min内的增加值小于0. 5mPa · s时，记录此时对应的时间及 样品表观粘度。此时的表观粘度记为溶解粘度，所对应时间记为溶解时间。 (6)将上述测试样品，转入到密封容器中。放置6h后，在旋转粘度计上测定600rpm 下的表观粘度，记为样品最终粘度。 (7)样品的溶解程度可用溶解率表示，溶解率越大表示样品溶解的越充分，当溶解 率为100%时表示样品完全溶解。溶解率按下式计算 ： 溶解率=溶解粘度/最终粘度X 100% 经测试，本实施例所得的样品溶解后无团块，其各项性能指标如下： 【权利要求】1. 一种表面疏水改性的黄原胶，其通过以下步骤制备： (1) 将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面疏水改性的黄原胶，其通过以下步骤制备：(1)将2至6重量份的氯化钙、4至8重量份的三氯化铁、1至6重量份的偏铝酸钠、5至15重量份的盐酸(36％)、3.5至5.5重量份的聚丙烯酸钠以及5至30重量份的蒸馏水充分搅拌混合，得到反应液A；(2)将与黄原胶质量比分别为0.5:1至4:1和0.1:1至1.5:1的乙醇和甲苯搅拌混合30min得到黄原胶分散体系；(3)将所述反应液A加入到所述黄原胶分散体系中，且黄原胶与所述反应液A的质量比为1:1至1:4，接着在30℃～60℃下恒温搅拌2h；(4)然后缓慢滴加溴代烷烃，且黄原胶与溴代烷烃的质量比为10:1至100:1，继续恒温搅拌4h；(5)将步骤4所得的溶液进行抽滤，并在70℃～90℃下烘干4h，即得表面疏水改性的黄原胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志强，苗海龙，耿铁，李自立，张忠亮，陈缘博，王冲敏，徐安国，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11