[发明专利]一种疏水淀粉-纳米碳酸钙复合物及制备方法

说明书

本发明涉及疏水化暂堵技术领域的疏水淀粉‑纳米碳酸钙复合物及制备方法。该复合物的制备方法为，将1000~2000克的淀粉置于捏合机中，依次加入100~200克碳酸钠、100~200毫升水、125~250毫升乙醇，设定温度下密闭捏合反应；依次加入125~250毫升乙醇，150~300毫升苯甲酰氯，温度30~40℃密闭捏合反应；缓慢加入500~1500克纳米碳酸钙，温度30‑50℃密闭捏合反应；停止搅拌，温度降至室温，放置3~6小时后出料，经洗涤、干燥、粉碎得产品。得到产物具有和有机溶剂法相当的取代度，能够有效降低油相启动压力，增大油水通过比，保持较高的渗透率恢复率，具有良好的储层保护效果。

技术领域

本发明涉及石油钻井疏水化暂堵技术领域，具体是一种钻井液用疏水淀粉-纳米碳酸钙复合物的捏合制备方法。

背景技术

是在常规暂堵技术的基础上，利用疏水成分，通过泥饼产生亲油机质通道。在钻井和完井期间，该通道控制滤液的流入，同时在泥饼中能够形成有效的油流通道，使油气容易进入井眼。产生的泥饼对水的渗透率非常低，对油的渗透率则高得多，在投产时期能够在油流中逐渐解离，从而达到自解堵的作用。疏水化暂堵技术作为一种免泥饼清除的技术，能够消除化学破胶剂的使用，从而减少清除泥饼所需的时间和成本，同时克服了常规屏蔽暂堵保护油气层技术在酸洗解除泥饼过程中对储层造成二次伤害的问题。疏水暂堵体系主要用于泥饼在地层和完井管柱之间的裸眼完井作业中。即使在非裸眼完井作业中，疏水钻井液仍具有一定优势：在渗透率恢复相当的情况下具有更低的启动压力。

先对淀粉进行疏水改性，然后将改性产物与纳米碳酸钙进行复合得到疏水化暂堵处理剂是一种不错的方法。淀粉作为一种天然高分子，来源丰富，价格低廉，易于疏水改性；纳米碳酸钙易于表面改性，加入钻井液体系能够提高其总体稳定性与泥饼质量；二者均适合用作疏水暂堵体系关键处理剂。该疏水复合物制备方法通常为：通过酯化、醚化或接枝反应得到疏水改性淀粉，然后加入纳米碳酸钙进行复合得到最终产物。该复合物以疏水改性淀粉为骨架，形成强交联结构，并通过纳米碳酸钙引入更多疏水位点，增强泥饼疏水性，有利于在钻完井过程中形成有效油流通道，使油气容易进入井眼。

疏水淀粉的生产方法按照反应介质可分为三大类：水媒法、有机溶剂法、干法/半干法 。其中水媒法和有机溶剂法分别以水和乙醇、异丙醇等为溶剂，将淀粉分散在其中进行疏水化得产品，干法/半干法是采用少量有机和无机溶剂进行产品生产。水媒法最大不足在于碱溶液中淀粉糊化导致取代度与产率低下；有机溶剂法得到产品取代度与品质较高，但原料、能耗及环境成本均较高；干法在国内目前尚处不成熟阶段，作为最具研究潜力的生产方法，其生产成本低、溶剂消耗少，缺点在于反应不够均匀，产品品质不高。

蓝强等（CN 102134479A）采用淀粉和辛烯基琥珀酸酐，在15%乙醇溶液中进行疏水化反应，并加入纳米碳酸钙制备出一种油层保护用钻井液处理剂。该处理剂纯度高，用于油层保护具有很高的渗透率恢复率，但是该反应需要大量乙醇作溶剂，生产成本高，且对环境产生一定压力。

鉴于石油行业钻井液处理剂本身要求的用量大、成本低、所需品质不高的特点，该类产品适宜于干法生产。尽管干法所得产品纯度不高，然而在钻井液中其要求较低，对于其含有的杂质在大多数情况下可不予考虑；兼之具备生产成本低、生产过程能耗少、对环境压力小等优点，能够有效克服有机溶剂法生产过程中所需大量溶剂导致成本高、能耗高及环境压力大等缺点。目前尚未发现国内采用干法生产的疏水淀粉-纳米碳酸钙复合物的相关报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具备良好储层保护效果的疏水淀粉-纳米碳酸钙复合物以及制备方法。

本发明是通过以下技术方案达到的：

首先，一种疏水淀粉-纳米碳酸钙复合物，其原料配比为：淀粉1000-2000克，碳酸钠100-200克，乙醇250-500毫升，水100-200毫升，苯甲酰氯150-300毫升，纳米碳酸钙500-1500克。