具有环境友好的活化剂溶剂的多糖浆料制造技术

技术编号:11303634 阅读:104 留言:0更新日期:2015-04-15 21:48
一种稳定的多糖颗粒悬浮剂组合物,包括:载体;活化剂溶剂,其包括a)至少一种二元甲基酯或二元乙基酯;b)至少一种式(IIa)的化合物,R3OOC-A-CONR4R5(IIa),其中R3表示C1-C36烷基;其中R4和R5独立地表示C1-C36烷基,其中R4和R5能够任选地一起成环;并且其中A为直链或支链的二价C2-C6烷基;或者c)所述a)和b)的组合;有机粘土化合物;以及任选地,表面活性剂;所述组合物是稳定的并且能够使多糖颗粒悬浮。本发明专利技术还涉及处于这样的悬浮剂组合物中的多糖颗粒的浆料,以及所述组合物和浆料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种稳定的多糖颗粒悬浮剂组合物,包括:载体;活化剂溶剂,其包括a)至少一种二元甲基酯或二元乙基酯;b)至少一种式(IIa)的化合物,R3OOC-A-CONR4R5(IIa),其中R3表示C1-C36烷基;其中R4和R5独立地表示C1-C36烷基,其中R4和R5能够任选地一起成环;并且其中A为直链或支链的二价C2-C6烷基;或者c)所述a)和b)的组合;有机粘土化合物;以及任选地,表面活性剂;所述组合物是稳定的并且能够使多糖颗粒悬浮。本专利技术还涉及处于这样的悬浮剂组合物中的多糖颗粒的浆料,以及所述组合物和浆料的制备方法。【专利说明】具有环境友好的活化剂溶剂的多糖浆料 相关申请的交叉引用 本申请要求于2012年4月17日提交的美国临时申请No. 61/625, 427的优先权, 该临时申请通过引用的方式并入本文。
本专利技术涉及组合物以及多糖浆料和悬浮剂组合物的使用方法,具体而言,涉及包 含环境友好的溶剂和活化剂溶剂的浆料和悬浮剂组合物。
技术介绍
二醇醚、尤其是乙二醇单丁基醚(EGMBE)的使用已日益受到来自于健康、安全和 环境(HSE)方面的压力。对于人类而言,EGMBE是疑似致癌物,能够导致溶血作用,它在加 利福尼亚州面临严格的审查,并且在加拿大正逐步被淘汰。在大多数石油生产国管辖区内, 规定要全面公开水力压裂流体所采用的油气化学品,因此越发急需在配制物中使用更为绿 色环保的溶剂。油气服务公司正在寻找具有良好性能和HSE属性的可行的替代品。已经使 用一些溶剂来代替EGMBE,但是许多这类溶剂具有与EGMBE相同的缺陷,例如不是环境友好 的,或者类似地具有毒性并且是危险的。这些溶剂为:其他的二醇醚,如PnB(丙二醇正丁基 醚)、丁基卡必醇(二乙二醇丁基醚)、乙二醇单乙酸酯、三乙二醇单乙基醚、1,1' -氧代双 (2-丙醇)、三乙二醇单甲基醚、三甘醇二甲醚和二甘醇二甲醚,它们比许多"重点污染物" 更为频繁地被报道。 二醇醚通常被用作瓜尔胶-矿物油浆料("瓜尔胶浆料")中的活化剂溶剂。瓜 尔胶浆料是干瓜尔胶颗粒分散在具有疏水改性的粘土(作为悬浮助剂)的矿物油中的分散 液。通常添加二醇醚溶剂(例如,乙二醇单丁基醚(EGMBE))作为粘土的活化剂溶剂。该活 化剂溶剂使层间(galleries)分开从而将粘土片层分散在矿物油中(即,将粘土"活化")。 如本文所用,术语"活化剂溶剂"是指被添加到悬浮剂组合物中以帮助其中的粘土组分产生 粘度的化合物。活化的粘土用于使载体(通常为矿物油)稠化(即,增加粘度),或者用于 形成弱凝胶(weak gel)或预凝胶,从而有助于将瓜尔胶颗粒悬浮并制得稳定的浆料。除了 矿物油之外,所述载体也可包括聚醚、酯、高级醇或植物油,以及它们的混合物。在储存和运 输的应用中,其中瓜尔胶或多糖颗粒保持悬浮达足够长的时间这样的稳定浆料是重要的。 如果颗粒沉降并密实聚集成沉积物,那么浆料会变得难以操作,并且在现场难以从桶中泵 出或流出。在一些常规实施方案中,浆料含有少量的表面活性剂和/或酸组分以有助于浆 料的水合作用。这些附加的组分还能够对浆料的粘度产生影响从而有利于操作。
技术实现思路
我们已经发现,利用二元酸的酯、其衍生物、其混合物、以及前述物质与其他溶剂 的组合作为瓜尔胶浆料中的粘土的活化剂溶剂的组合物和方法。直接用以下物质代替 EGMBE或PnB在分散粘土和提供稳定的瓜尔胶浆料方面具有优势,所述物质为:a)至少一种 二元甲基酯或二元乙基酯;b)至少一种式(Ila)的化合物:R3OOC-A-CONR 4R5(IIa),其中R3 表示烧基;其中R 4和R 5独立地表示C「C36烷基,其中R 4和R 5能够任选地一起成环; 并且其中A为直链或支链的二价C2-C6烷基;或者c)所述a)和b)的组合。其包括衍生物, 如活化剂溶剂B(5-(二甲基氨基)-2_甲基-5-羰基-戊酸甲醋(pentanoic acid,5-(dim ethylamino)-2-methyl_5-〇x〇-,methyl ester))〇 将活化剂溶剂添加到矿物油中,并与粘土或改性粘土混合以分散粘土。在一个实 施方案中,改性粘土是疏水改性的粘土。可通过小的或聚合的有机物的吸附、反应或络合作 用来使粘土改性,该小的或聚合的有机物包括从阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、胺、氯 硅烷到叶酸的范围。在一个实施方案中,改性粘土为通常通过与阳离子表面活性剂的络合 作用而获得的疏水改性的粘土。通常,在加入表面活性剂和瓜尔胶之前,加入溶剂或者使之 与粘土或改性粘土接触,从而制得完整的配制物。 通常,悬浮剂组合物或多糖浆料的性能由以下标准来衡量:1)在约24小时内的沉 降少于约1体积% ;和/或2)良好的水合性质(在少于约10分钟内达到大于全粘度的约 90% ) 〇 在一个方面,本专利技术包括悬浮剂组合物,该悬浮剂组合物包括:载体;包含至少一 种二元酸酯或其衍生物的活化剂溶剂;有机粘土化合物;以及任选地,表面活性剂,其中所 述载体、活化剂溶剂、有机粘土化合物、以及任选的表面活性剂以有效形成能够使多糖颗粒 悬浮的稳定悬浮剂的量存在于悬浮剂组合物中。 悬浮剂组合物还可包括酸组分。在一些实施方案中,酸组分包括富马酸。在其他 实施方案中,酸组分可以为富马酸、己二酸、马来酸、苹果酸、或者任何其他能够降低水合pH 的酸。 在一个实施方案中,基于悬浮剂组合物的总重量,载体以约25wt%至约99wt%的 范围内的量存在于该悬浮剂中,活化剂溶剂以约〇. lwt %至约l〇wt %的范围内的量存在, 有机粘土化合物以约lwt%至约10wt%的范围内的量存在,并且表面活性剂以约0. lwt% 至约5wt%的范围内的量存在。 在另一个实施方案中,基于悬浮剂组合物的总重量,载体以约50wt%至约99wt% 的范围内的量存在于该悬浮剂中,活化剂溶剂以约〇. lwt%至约5wt%的范围内的量存在, 有机粘土化合物以约lwt %至约5wt %的范围内的量存在,并且表面活性剂以约0. lwt %至 约3wt%的范围内的量存在。 在另一个实施方案中,载体包括矿物油。 有机粘土化合物旨在表示经过改性的那些粘土,所述改性在一个实施方案中 是指经过处理从而改变或影响粘土的表面性质(例如"疏水"改性)。有机粘土化合物 可包括但不限于:改性膨润土、改性凹凸棒土(attapu 1 gi te)、改性高岭土、改性埃洛石 (halloysite)、改性绿泥石、改性蛭石、改性蒙皂石(smectite)、改性蒙脱土、改性锂蒙脱 石、或它们的任意混合物。通常,有机粘土化合物包括改性膨润土、疏水改性的膨润土、或它 们的混合物。 在一个实施方案中,表面活性剂包括至少一种非离子表面活性剂,例如醇乙氧基 化物、烷基酚乙氧基化物、萜烯烷氧基化物、或它们的任意混合物。 应当理解的是,取决于具体的应用,本文所述的悬浮剂组合物和浆料可包括通常 用于油田应用的附加组分,如抗微生物剂、稳定剂等。 所述的至少一种二元甲基酯或二元乙基酯可包括以下化合物中的至少两者:甲基 戊二酸二烷基酯、乙基丁二酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、丁二酸本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种稳定的多糖颗粒悬浮剂组合物,包括:载体;活化剂溶剂,所述活化剂溶剂包括:a)至少一种二元甲基酯或二元乙基酯;b)至少一种式(IIa)的化合物:R3OOC‑A‑CONR4R5  (IIa),其中R3表示C1‑C36烷基;其中R4和R5独立地表示C1‑C36烷基,其中R4和R5能够任选地一起成环;并且其中A为直链或支链的二价C2‑C6烷基;或者c)所述a)和b)的组合;有机粘土化合物;以及任选地,表面活性剂;所述组合物是稳定的并且能够使多糖颗粒悬浮。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿米特·塞加尔苏布拉马尼安·克萨万鲁埃拉·帕巴兰查尓斯·艾姆
申请(专利权)人:罗地亚管理公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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