[发明专利]一种分散型黄原胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分散型黄原胶及其制备方法。

背景技术

黄原胶是一种常用的钻井液用增粘提切剂，加入钻井液中，可显著提高钻井液的粘度和切力。

向钻井液中添加黄原胶时，黄原胶颗粒表面与水接触后会迅速形成致密的水化层。水化层的产生阻碍了水分子向黄原胶颗粒内部的扩散。如果水化层不能快速与黄原胶颗粒中未水化的部分脱离，那么继续向钻井液中添加黄原胶，便会形成团块。这种团块在钻井液循环过程中，即便经过钻头水眼的高速剪切，仍会存在。经过振动筛时，便会被振动筛筛除，造成很大浪费。

为解决上述问题，现有技术中一般通过在钻井现场增配泥浆剪切泵、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，但仍无法改变黄原胶的分散性能，因此无法从根本上解决黄原胶配制过程中产生的团块问题。

因而存在对具有改善的分散性能的黄原胶及其制备方法的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种分散型黄原胶。

本发明的另一个目的是提供一种分散型黄原胶的制备方法。

本发明的分散型黄原胶通过以下步骤制备：

(1)将100重量份的蒸馏水、10重量份的氯化钙、10重量份的偏铝酸钠、5重量份的三氯化铁，30重量份的盐酸(36％)以及5重量份的聚丙烯酸钠充分搅拌混合，得到激活溶液；

(2)将质量比为1:1至1:10的黄原胶与有机溶剂搅拌混合30min得到黄原胶分散体系；

(3)将所述激活溶液加入到所述黄原胶分散体系中，且所述黄原胶与所述激活溶液的质量比为1:0.5至1:2，接着在30℃～60℃下恒温搅拌2h；

(4)然后缓慢滴加溴代十二烷，且黄原胶与所述溴代十二烷的质量比为1:0.02至1:0.1，继续恒温搅拌4h；

(5)将步骤4所得的溶液进行抽滤，所得固体在70℃～90℃下烘干4h，即得分散型黄原胶。

优选地，所述有机溶剂选自沸点在30℃～100℃之间的有机溶剂中的一种或多种。

优选地，所述有机溶剂选自由四氯化碳、异丙醇、二硫化碳、甲苯和环己烷组成的组。

本发明的分散型黄原胶的制备方法包括以下步骤：

(1)将100重量份的蒸馏水、10重量份的氯化钙、10重量份的偏铝酸钠、5重量份的三氯化铁，30重量份的盐酸(36％)以及5重量份的聚丙烯酸钠充分搅拌混合，得到激活溶液；

(2)将质量比为1:1至1:10的黄原胶与有机溶剂搅拌混合30min得到黄原胶分散体系；

(3)将所述激活溶液加入到所述黄原胶分散体系中，且所述黄原胶与所述激活溶液的质量比为1:0.5至1:2，接着在30℃～60℃下恒温搅拌2h；

(4)然后缓慢滴加溴代十二烷，且黄原胶与所述溴代十二烷的质量比为1:0.02至1:0.1，继续恒温搅拌4h；

(5)将步骤4所得的溶液进行抽滤，所得固体在70℃～90℃下烘干4h，即得分散型黄原胶。

本发明通过界面修饰法对黄原胶颗粒进行表面改性得到了分散型黄原胶，其溶解时间低于60min、溶解率大于85％、溶解过程中无团块产生。

与有关技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)将本发明的分散型黄原胶加入到钻井液中，即便是在搅拌不良的条件下，仍分散良好，不产生团块，从而解决了钻井液配制过程中黄原胶产生团块的问题；

(2)与现有技术的非分散型黄原胶相比，本发明的分散型黄原胶溶解时间较短、溶解率较高；

(3)本发明的分散型黄原胶的最终粘度不低于同等条件下配制的非分散型黄原胶，即在不降低黄原胶增粘效果的同时，改善了黄原胶的分散性能，同时提高黄原胶的溶解速度，降低了黄原胶的使用损耗。

具体实施方式

本发明实施例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，为保证实验统一性，下述实施例的黄原胶(原料黄原胶)均采用河北百味生物科技有限公司产品。

实施例1