钻井液用羧甲基淀粉钠盐及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐及其制备方法，先向带夹层的搅拌机中加入60-70份淀粉，搅拌的同时加入8-15份乙醇，再加入5-8份碱化剂及1-5份抗氧化剂，升温至25-35℃，密闭反应2-3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，最后加入18-33份醚化剂，密闭反应30-40分钟，升温至80-90℃抽真空，干燥至烘失量≤10%时出料冷却至常温，经粉碎机粉碎至60-100目细粉及颗粒，即得羧甲基淀粉钠盐。本发明的钻井液用羧甲基淀粉钠盐属生物聚合物，能降解，钻井液性能稳定，有利于携带钻屑；与湿法生产相比生产方法简单，与干法生产相比，不出现生料现象，产品质量性能稳定。
【专利说明】钻井液用羧甲基淀粉钠盐及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于石油天然气钻井液处理剂的钻井液用羧甲基淀粉钠盐及制备方法，属生物聚合物制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着中国石油天然气勘探领域不断扩大，钻井地层日趋复杂，在钻井过程中经常需要用大量的钻井液处理剂，以降低井壁与钻具，钻具与套管之间摩阻，防止井壁崩塌，提高钻井液携屑能力，减少井下复杂情况时，提高地质结构状况，及时发现储层，特别是矿化度高，PH值高的盐碱井的地质情况，虽已取得了很大的研究进展，但仍存在一些问题；如弓丨起钻井液粘度大，切力增大，携屑能力低，钻井液成本高，不利于现场钻井液的维护处理，难以生物降解，废弃钻井液时环境污染严重，特别是矿化度高，PH值高的盐碱井对环保要求越来越高。因此研究一种 能降低钻井液生产成本，能使钻井液性能稳定的钻井液处理剂是十分必要的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐及其制备方法，可以提高钻井液泥浆稳定性，起到降失水作用，防止井壁崩塌，有利于携带钻屑，提高生产企业的生产效率,降低生产成本。
[0004]本发明的技术方案是:一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐，它是由下述重量份的原料制成:淀粉60-70份，乙醇8-15份，醚化剂18-33份，碱化剂5_8份，抗氧化剂1_5份。
[0005]所述的淀粉为玉米淀粉或小麦淀粉。
[0006]所述抗氧化剂是亚硫酸钠、硼砂或乙醇胺。
[0007]所述醚化剂是用8-15份氯乙酸及10-18份无水碳酸钠混合反应2小时制备而得的醚化剂。
[0008]所述的碱化剂是氢氧化钠或无水碳酸钠。
[0009]一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐的制备方法，包括以下步骤:先向带夹层的搅拌机中加入淀粉，搅拌的同时加入乙醇，再加入碱化剂及抗氧化剂，升温至25-35°C，密闭反应2-3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，最后加入醚化剂，密闭反应30-40分钟，升温至80-90°C抽真空，干燥至烘失量≤10%时出料冷却至常温，经粉碎机粉碎至60-100目细粉及颗粒，即得外观为淡黄色的羧甲基淀粉钠盐。
[0010]钻井液用羧甲基淀粉钠盐在使用时直接加入循环泥浆罐中，建议加量为1_2%，循环使用中维持含量不低于0.8%。
[0011]本发明的有益效果:本发明的钻井液用羧甲基淀粉钠盐属生物聚合物，能降解，利于环保，钻井液性能稳定，有利于携带钻屑；用于低固相钻井液中，能耐温140°C ；
与湿法生产相比生产方法简单，易粉碎有利于提高生产效率；乙醇可回收利用，有利降低生产成本，提高企业经济效益；与干法生产相比，不出现生料现象，产品质量性能稳定。【具体实施方式】
[0012]实施例1
一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐，它是由下述重量份的物质制成的，包括:淀粉60-70份，乙醇8_15份,醚化剂18-33份,氢氧化钠5_8份,硼砂1-5份。
[0013]一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐的制备方法，包括以下步骤:首先用8-15份氯乙酸及10-18份无水碳酸钠混合反应2小时制备而得醚化剂；然后向带夹层的搅拌机中加入淀粉，搅拌的同时加入乙醇，再加入碱化剂及抗氧化剂，升温至25-35°C，密闭反应2-3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，最后加入醚化剂，密闭反应30-40分钟，升温至80-900C抽真空，干燥至烘失量≤10%时出料冷却至常温，经粉碎机粉碎至60-100目细粉及颗粒，即得外观为淡黄色的羧甲基淀粉钠盐。
[0014]实施例2
一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐，它是由下述重量份的物质制成的，包括:淀粉60-65份，乙醇10-15份,醚化剂18-25份,氢氧化钠5_8份,硼砂1-5份。
[0015]一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐的制备方法，包括以下步骤:首先用8-12份氯乙酸及10-15份无水碳酸钠混合反应2小时制备而得醚化剂；然后向带夹层的搅拌机中加入淀粉，搅拌的同时加入乙醇，再加入碱化剂及抗氧化剂，升温至25-35°C，密闭反应2-3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，最后加入醚化剂，密闭反应30-40分钟，升温至80-900C抽真空，干燥至烘失量≤10%时出料冷却至常温，经粉碎机粉碎至60-100目细粉及颗粒，即得外观为淡黄色的羧甲基淀粉钠盐。[0016]实施例3
一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐的制备方法:
(1)称取IOOkg氯乙酸及150kg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化
剂；
(2)将600kg小麦淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入80kg乙醇,搅拌均匀后加入50kg氢氧化钠和IOkg硼砂保持温度在35°C下密闭反应3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入180kg醚化剂密闭反应40分钟后升温到90°C抽真空干燥至烘失量≤10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到100目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0017]实施例4
一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐的制备方法:
(1)称取200kg氯乙酸及300kg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化
剂；
(2)将700kg小麦淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入150kg乙醇，搅拌均匀后加入80kg氢氧化钠和50kg亚硫酸钠保持温度在35°C下密闭反应3小时，真空状态下抽出多余的乙醇,再加入330kg醚化剂密闭反应40分钟后升温到90°C抽真空干燥至烘失量< 10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到100目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0018]实施例5
一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐的制备方法:(1)称取150kg氯乙酸及250kg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化
剂；
(2)将650kg小麦淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入120kg乙醇，搅拌均匀后加入65kg氢氧化钠和25kg乙醇胺，保持温度在35°C下密闭反应3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入260kg醚化剂密闭反应40分钟后升温到90°C抽真空干燥至烘失量< 10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到100目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0019]实施例6
一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐的制备方法:
(1)称取50kg氯乙酸及75kg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化剂；
(2)将400kg玉米淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入50kg乙醇，搅拌均匀后加入25kg氢氧化钠和8kg亚硫酸钠保持温度在25°C下密闭反应2小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入IlOkg醚化剂密闭反应30分钟后升温到80°C抽真空干燥至烘失量< 10%出料，冷却至常温时，经粉碎机粉碎到60目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0020]实施例7
(O醚化剂制备:称取75kg氯乙酸及IOOkg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化剂；
(2)将450kg小麦淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入50kg乙醇,搅拌均匀后加入35kg无水碳酸钠和13kg硼砂保持温度在35°C下密闭反应3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入130kg醚化剂密闭反应40分钟后升温到90°C抽真空干燥至烘失量< 10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到100目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0021]实施例8
(O醚化剂制备:称取75kg氯乙酸及IlOkg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化剂；
(2)将500kg玉米淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入60kg乙醇,搅拌均匀后加入40kg氢氧化钠和15kg乙醇胺保持温度在30°C下密闭反应2.5小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入160kg醚化剂密闭反应35分钟后升温到85°C抽真空干燥至烘失量< 10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到80目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0022]实施例9
(1)称取50kg氯乙酸及75kg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化剂；
(2)将400kg玉米淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入50kg乙醇，搅拌均匀后加入48kg无水碳酸钠和8kg亚硫酸钠保持温度在25°C下密闭反应3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入160kg醚化剂密闭反应40分钟后升温到90°C抽真空干燥至烘失量< 10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到70目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0023]实施例10
(1)称取70kg氯乙酸及90kg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化剂；
(2)将450kg玉米淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入50kg乙醇,搅拌均匀后加入30kg氢氧化钠，IOkg硼砂和140kg醚化剂保持温度在35°C下密闭反应2小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入160kg醚化剂密闭反应30分钟后升温到80°C抽真空干燥至烘失量(10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到90目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0024]实施例11
(1)醚化剂制备:称取60kg氯乙酸及90kg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化剂；
(2)将400kg小麦淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入50kg乙醇，搅拌均匀后加入60kg无水碳酸钠，IOkg亚硫酸钠和120kg酸化剂保持温度在30°C下密闭反应3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入160kg醚化剂密闭反应30分钟后升温到80°C抽真空干燥至烘失量< 10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到90目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
[0025]实施例12
(1)醚化剂制备:称取75kg氯乙酸及IOOkg无水碳酸钠加入搅拌机中，搅拌反应2小时，制得醚化剂；
(2)将450kg小麦淀粉加入带夹层的搅拌机中，再加入50kg乙醇,搅拌均匀后加入55kg氢氧化钠，12kg亚硫酸钠和135kg醚化剂保持温度在30°C下密闭反应2小时，真空状态下抽出多余的乙醇，再加入160kg醚化剂密闭反应30分钟后升温到85°C抽真空干燥至烘失量(10%出料，冷却至常温时经粉碎机粉碎到80目即可得外观为淡黄色颗粒及粉末的羧甲基淀粉钠盐。
【权利要求】
1.一种钻井液用羧甲基淀粉钠盐，其特征在于:它是由下述重量份的原料制成:淀粉60-70份，乙醇8-15份，醚化剂18-33份，碱化剂5_8份，抗氧化剂1_5份。
2.根据权利要求1所述的钻井液用羧甲基淀粉钠盐，其特征在于:所述的淀粉为玉米淀粉或小麦淀粉。
3.根据权利要求1所述的钻井液用羧甲基淀粉钠盐，其特征在于:所述抗氧化剂是亚硫酸钠、硼砂或乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的钻井液用羧甲基淀粉钠盐，其特征在于:所述醚化剂是用8-15份氯乙酸及10-18份无水碳酸钠混合反应2小时制备而得的醚化剂。
5.根据权利要求1所述的钻井液用羧甲基淀粉钠盐，其特征在于:所述的碱化剂是氢氧化钠或无水碳酸钠。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的钻井液用羧甲基淀粉钠盐的制备方法，其特征在于:先向带夹层的搅拌机中加入淀粉，搅拌的同时加入乙醇，再加入碱化剂及抗氧化剂，升温至25-35°C，密闭反应2-3小时，真空状态下抽出多余的乙醇，最后加入醚化剂，密闭反应30-40分钟，升温至80-90°C抽真空，干燥至烘失量≤10%时出料冷却至常温，经粉碎机粉碎至60-100目细粉及颗粒，即得羧甲基淀粉钠盐。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的钻井液用羧甲基淀粉钠盐，使用时直接加入循环泥浆罐中，添加量为1_2%，循环使用中维持含量不低于0.8%。
【文档编号】C08B31/12GK103709258SQ201310715315
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】郑树坤 申请人:河南海洋化工有限公司