专利名称：一种微胶囊瓜尔胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种微胶囊瓜尔胶及其制备方法。
背景技术：
石油钻井过程中，处理裂缝性、溶洞性漏失耗费大量资金、人力和时间。针对储层的堵漏处理，国内外研制了多种聚合物凝胶暂堵剂。但这些凝胶暂堵剂或者因强度低而堵漏失败，或者因降解不彻底而对储层造成较大伤害等缘故，目前仍然无法取得突破性进展。瓜尔胶具有良好的生物降解性，广泛用于储层钻进和压裂施工中。通过提高这些瓜尔胶的凝胶强度可以达到封堵裂缝性、溶洞性漏失的目的，而又对储层不会造成较大的伤害。提高瓜尔胶强度的方法包括增大瓜尔胶的使用浓度。但是，当瓜尔胶浓度太大时，配制过程中会出现结块和鱼眼，所以提高瓜尔胶配制浓度也有一定限度，一般不超过I %。因此所形成冻胶强度有限，不能有效地封堵地层中裂缝和溶洞。
发明内容
本申请提供了一种微胶囊瓜尔胶，其包括瓜尔胶和包覆所述瓜尔胶的碳五石油树脂。所述碳五石油树脂与所述瓜尔胶的重量比可以为(I 100) (I 150)。
所述瓜尔胶的粒度可以小于200目。所述碳五石油树脂软化点可以为90 120°C。本申请还提供了一种微胶囊瓜尔胶的制备方法，该方法包括将分散介质分为两份，在第一份分散介质中加入瓜尔胶，充分搅拌后形成瓜尔胶-分散介质的分散体系；在第二份分散介质中加入碳五石油树脂，充分搅拌溶解后形成碳五石油树脂-分散介质的溶液；向所述瓜尔胶-分散介质的分散体系中加入碱溶液，进行碱化处理；在恒温和搅拌的条件下，将所述碳五石油树脂-分散介质溶液缓慢加入所述瓜尔胶-分散介质的分散体系中，并继续所述恒温和搅拌一段时间；停止恒温搅拌，抽滤、烘干，得到微胶囊瓜尔胶；其中，所述分散介质能溶解所述碳五石油树脂，但不能使所述瓜尔胶增稠，即所述瓜尔胶加入到分散介质后不会增稠。所述碱溶液为氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠溶液中的氢氧化钠与所述瓜尔胶的重量比为(I 10) (I 1200)，所述碱化处理的温度为30 50°C，所述碱化处理的时间为I 2h。所述碳五石油树脂与所述瓜尔胶的重量比为(I 100) (I 50)。所述瓜尔胶与所述第一份分散介质的质量体积比为(4 : 9) (5 : 9)g/mL;所述碳五石油树脂与所述第二份分散介质的质量体积比为(2 : 100) (5 100)g/mL。所述分散介质可以选自但不限制于煤油、乙醇、正己烷、环己烷和四氯化碳中一种或几种。所述瓜尔胶的粒径可以为小于200目。所述碳五石油树脂的软化点可以为90 120°C。所述恒温的温度可以为30°C 50°C，所述一段时间可以为I 2h ;所述烘干的温度可以为50°C 80°C。与有关技术相比，本申请实施例具有如下的有益效果(I)本申请实施例通过使用碳五石油树脂包覆瓜尔胶，实现了瓜尔胶的微胶囊化，使得在不增加体系粘度的条件下增大瓜尔胶的使用浓度，因此在石油钻井作业过程中，可以泵送非常大浓度的微胶囊瓜尔胶，进而大幅度地提高瓜尔胶的凝胶强度，非常好地封堵地层的裂缝和溶洞，而且还解决有关技术中通过优选交联剂和复配稠化剂的方法提高瓜尔胶的成胶强度有限的问题。碳五石油树脂可以与瓜尔胶颗粒表面的羟基形成化学键，且碳五石油树脂与瓜尔胶的结合强度适中，包覆严密、不容易脱落；同时在注入地层后，在地层温度以及调节PH值的作用下，包覆的碳五石油树脂可以逐渐脱离瓜尔胶颗粒表面，裸露的瓜尔胶颗粒水化交联后形成强度很大的凝胶，从而起到封堵裂缝的作用。(2)本申请实施例的微胶囊瓜尔胶，优选使用软化点为90 120°C的碳五石油树月旨，进一步优化了碳五石油树脂与瓜尔胶的结合强度，使得微胶囊瓜尔胶在注入地层过程中，不容易受热过早剥落，同时又使碳五石油树脂具有非常好的包覆效果。(3)由于瓜尔胶颗粒表面有非常丰富的水化基团，加入水中后，体系会迅速增稠。而本申请实施例的微胶囊瓜尔胶的制备方法中，选用的分散介质能溶解所述碳五石油树月旨，但不能使所述瓜尔胶增稠，这样瓜尔胶不会使体系增稠，保证了瓜尔胶颗粒保持原貌，同时碳五石油树脂又能溶解于 分散介质中，可实现瓜尔胶的包覆。
具体实施例方式本发明实施例的瓜尔胶可以采用油田常规使用的瓜尔胶，为保证实验统一性，下述实施例的瓜尔胶均采用瓜尔胶a(天津中海油服化学公司，印度进口食品级，粒径小于200 目)实施例1(I)分别量取90mL和IOmL煤油，在90mL煤油中加入50g瓜尔胶a (天津中海油服化学公司，印度进口食品级，粒径小于200目，下同)，充分搅拌后形成瓜尔胶-煤油的分散体系；在IOmL煤油中加入O. 33g碳五石油树脂(昆仑RKA1090，软化点90°C )，充分搅拌溶解后形成碳五石油树脂-煤油的溶液；(2)称量1. Og氢氧化钠，溶于20mL水中。然后将氢氧化钠溶液加入到瓜尔胶-煤油的分散体系中，充分搅拌，在40°C下碱化1. 5h ;(3)在40°C恒温搅拌条件下，，将碳五石油树脂-煤油溶液缓慢加入瓜尔胶-煤油的分散体系中，在40°C下恒温搅拌Ih ；(4)停止加热和搅拌，抽滤、在60°C下烘干，得到粉末状样品，即为微胶囊瓜尔胶A0实施例2
(I)分别量取90mL和IOmL正己烷，在90mL正己烷中加入50g瓜尔胶a，充分搅拌后形成瓜尔胶-正己烷的分散体系；在IOmL正己烷中加入O. 5g碳五石油树脂(昆仑RKA1100，软化点100°C )，充分搅拌溶解后形成碳五石油树脂-正己烷的溶液；(2)称量5. Og氢氧化钠,溶于20mL水中。然后将氢氧化钠溶液加入到瓜尔胶-正己烷的分散体系中，充分搅拌，在40°C下碱化1. 5h ；(3)将加热到，在40°C恒温搅拌条件下，将碳五石油树脂-正己烷的溶液缓慢加入瓜尔胶-正己烷的分散体系中，在40°C下恒温搅拌1. 5h ；(4)停止加热和搅拌，抽滤、在60°C下烘干，得到粉末状样品，即为微胶囊瓜尔胶B0实施例3(I)分别量取90mL和IOmL乙醇，在90mL乙醇中加入40g瓜尔胶a，充分搅拌后形成瓜尔胶-乙醇的分散体系；在IOmL煤油中加入O. 35g碳五石油树脂(昆仑RKA1100，软化点100°C )，充分搅拌溶解后形成碳五石油树脂-乙醇的溶液；(2)称量O. 4g氢氧化钠，溶于16mL水中。然后将氢氧化钠溶液加入到瓜尔胶-乙醇分散体系中，充分搅拌，在40°C下碱化Ih ；(3)在40°C恒温搅拌条件下，将碳五石油树脂-乙醇的溶液缓慢加入瓜尔胶-乙醇的分散体系中，在40°C下恒温搅拌Ih ；(4)停止加热和搅拌，抽滤、在70°C下烘干，得到粉末状样品，即为微胶囊瓜尔胶C0
实施例4(I)将IOOmL煤油和50mL正己烷混合，然后分成130mL和20mL，在130mL煤油和正己烷溶液中加入60g瓜尔胶a，充分搅拌后形成瓜尔胶-煤油和正己烷的分散体系；在20mL煤油和正己烷溶液中加入O. 6g碳五石油树脂(昆仑RKA1090，软化点90°C )，充分搅拌溶解后形成碳五石油树脂-煤油和正己烷的溶液；(2)称量O. 15g氢氧化钠，溶于24mL水中。然后将氢氧化钠溶液加入到瓜尔胶-煤油和正己烷的分散体系中，充分搅拌，在40°C下碱化1. 5h ；(3)在50°C恒温搅拌条件下，将碳五石油树脂-煤油和正己烷的溶液缓慢加入瓜尔胶-煤油和正己烷的分散体系中，在50°C下恒温搅拌2h ；(4)停止加热和搅拌，抽滤、在70°C下烘干，得到粉末状样品，即为微胶囊瓜尔胶D0实施例5(I)分别量取130mL和20mL煤油，在130mL煤油中加入60g瓜尔胶a，充分搅拌后形成瓜尔胶-煤油的分散体系；在20mL煤油中加入O. 4g碳五石油树脂(昆仑RKA1115,软化点120°C )，充分搅拌溶解后形成碳五石油树脂-煤油的溶液；(2)称量O. 05g氢氧化钠，溶于24mL水中。然后将氢氧化钠溶液加入到瓜尔胶-煤油分散体系中，充分搅拌，在30°C下碱化2h ；(3)在30°C恒温搅拌条件下，将碳五石油树脂-煤油的溶液缓慢加入瓜尔胶-煤油的分散体系中，在30°C下恒温搅拌Ih ；(4)停止加热和搅拌，抽滤、在80°C下烘干，得到粉末状样品，即为微胶囊瓜尔胶E0在其它实施例中，以环己烷和四氯化碳等作为溶剂，也能制得微胶囊瓜尔胶。得到的微胶囊瓜尔胶在常温下，在水中不增粘，可以达到配制较高的浓度瓜尔胶。测试例I本测试例用来测试微胶囊瓜尔胶在25°C下的表观粘度。分别称取6g实施例1-5制备的微胶囊瓜尔胶A、B、C、D、E，以及1. Og瓜尔胶a，分别加入IOOmL蒸馏水中，然后在25°C下用旋转粘度计测得600rpm下的表观粘度，具体结果见表1:表I
权利要求
1.一种微胶囊瓜尔胶，其包括瓜尔胶和包覆所述瓜尔胶的碳五石油树脂。
2.根据权利要求1所述的微胶囊瓜尔胶，其中，所述碳五石油树脂与所述瓜尔胶的重量比为(I 100) (I 50)。
3.根据权利要求1或2所述的微胶囊瓜尔胶，其中，所述瓜尔胶的粒度小于200目。
4.根据权利要求1或2所述的微胶囊瓜尔胶，其中，所述碳五石油树脂软化点为90 120。。。
5.一种微胶囊瓜尔胶的制备方法，该方法包括 将分散介质分为两份，在第一份分散介质中加入瓜尔胶，充分搅拌后形成瓜尔胶-分散介质的分散体系；在第二份分散介质中加入碳五石油树脂，充分搅拌溶解后形成碳五石油树脂-分散介质的溶液； 向所述瓜尔胶-分散介质的分散体系中加入碱溶液，进行碱化处理； 在恒温和搅拌的条件下，将所述碳五石油树脂-分散介质溶液缓慢加入所述瓜尔胶-分散介质的分散体系中，并继续所述恒温和搅拌一段时间； 停止恒温搅拌，抽滤、烘干，得到微胶囊瓜尔胶； 其中，所述分散介质能溶解所述碳五石油树脂，但不能使所述瓜尔胶增稠。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中的氢氧化钠与所述瓜尔胶的重量比为(I 10) (I 1200)，所述碱化处理的温度为30 50°C，所述碱化处理的时间为I 2h。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述碳五石油树脂与所述瓜尔胶的重量比为(I 00) (I 50)。
8.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述瓜尔胶与所述第一份分散介质的质量体积比为(4 : 9) (5 : 9) g/mL;所述碳五石油树脂与所述第二份分散介质的质量体积比为(2 100) (5 100)g/mL。
9.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述分散介质为煤油、乙醇、正己烷、环己烷和四氯化碳中一种或几种。
10.根据权利要求5或6中任意一项所述的制备方法，其中，所述瓜尔胶的粒径为小于200 目。
11.根据权利要求5或6中任意一项所述的制备方法，其中，所述碳五石油树脂的软化点为90 120。。。
12.根据权利要求5或6中任意一项所述的制备方法，其中所述恒温的温度为30°C 50°C，所述一段时间为I 2h ;所述烘干的温度为50°C 80°C。
全文摘要
一种微胶囊瓜尔胶，其包括瓜尔胶和包覆所述瓜尔胶的碳五石油树脂。本申请还提供了该微胶囊瓜尔胶的制备方法。本申请实施例通过使用碳五石油树脂包覆瓜尔胶，实现了瓜尔胶的微胶囊化，使得在不增加体系粘度的条件下增大瓜尔胶的使用浓度，可以泵送非常大浓度的微胶囊瓜尔胶，因此大幅度地提高瓜尔胶的凝胶强度，非常好地封堵地层的裂缝和溶洞。
文档编号C09K8/44GK103045212SQ201310005228
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者赵志强, 苗海龙, 李自立, 耿铁, 徐博韬, 陈缘博 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司