植物膠鉆井液處理劑及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術公開的植物膠鉆井液處理劑及其制備方法，是將刨花楠木材經(jīng)過清洗除雜、刨片、干燥、細粉碎和清除粗纖維過程，得到刨花楠植物膠，再將其與膨潤土、碳酸鈉、聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素攪拌混合均勻，制得植物膠鉆井液處理劑。本發(fā)明專利技術的主要原料刨花楠植物膠廉價易得，具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景，可取代目前大量使用的瓜爾膠鉆井液處理劑。將本發(fā)明專利技術提供的植物膠鉆井液處理劑應用于鉆井工程領域，其抑制能力強，降濾失效果好，潤滑性能優(yōu)越，還具有綠色環(huán)保和可再生的特性，開發(fā)利用前景廣闊。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種植物膠鉆井液處理劑及其制備方法。
技術介紹
在鉆井工程中因鉆井液護壁堵漏失誤引發(fā)的事故頻繁發(fā)生，尤其在勘探金屬、煤炭、石油、天然氣礦床時鉆孔漏失尤為嚴重，因此，鉆井液工藝技術是鉆探工程中的關鍵環(huán)節(jié)。隨著鉆井深度與難度的逐漸加大，該項技術在保障安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆探中起著越來越重要的作用。鉆井液處理劑是用于改善和穩(wěn)定鉆井液性能，或為滿足鉆井某種需要而加入的化學添加劑，它是鉆井液的核心組分，往往加量很少就能對鉆井液性能改善產(chǎn)生極大影響。目前，在石油鉆井工程中主要使用的是由美國大西洋煉油公司早在1957年提交、1962年注冊的專利瓜爾膠作為鉆井壓裂液凝膠材料，其優(yōu)點是濾失量小，懸浮能力強。但我國每年需大量從國外進口，價格十分昂貴，每噸在3萬元以上。近十年來，我國科研及生產(chǎn)企業(yè)相繼開發(fā)了多種植物膠鉆井液處理劑，原料大多取自植物的樹葉、根莖、或樹皮等，由于采集困難而難以實現(xiàn)規(guī)模化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)，無法滿足鉆探工程需要。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種主要原料廉價易得、有利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的植物膠鉆井液處理劑及其制備方法。本專利技術提供的植物膠鉆井液處理劑，按重量百分比由以下組分組成：刨花楠植物膠????????????60%～80%膨潤土??????????????????8%～15%碳酸鈉??????????????????5%～10%聚丙烯酰胺??????????????5%～10%羧甲基纖維素????????????2%～5%。作為本專利技術的植物膠鉆井液處理劑的進一步改進，其按重量百分比由以下組分組成：刨花楠植物膠????????????70%膨潤土??????????????????10%碳酸鈉??????????????????10%聚丙烯酰胺??????????????5%羧甲基纖維素????????????5%。本專利技術提供的植物膠鉆井液處理劑的制備方法，包括以下步驟：a.?將刨花楠木材清洗除雜；b.?將步驟a得到的精選刨花楠木材刨成長度為20～50mm的片狀小塊料；c.?將步驟b得到的刨花楠小塊料在20～50℃溫度下干燥5～8小時，使其含水率降至8%以下；d.?將步驟c得到的刨花楠小塊料在20～50℃溫度下細粉碎；e.?將步驟d得到的細粉碎的刨花楠木粉通過孔徑為0.154～0.180?mm的篩子，清除粗纖維，得刨花楠植物膠；f.?將步驟e得到的刨花楠植物膠與膨潤土、碳酸鈉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素攪拌20～30分鐘至混合均勻，得植物膠鉆井液處理劑。上述制備方法中，將刨花楠小塊料低溫干燥和低溫細粉碎的目的都是防止刨花楠植物膠在高溫下降解，保持刨花楠植物膠的植物多糖成分。本專利技術所選用的主要原料刨花楠植物膠，取自刨花楠木材，該樹產(chǎn)于中國南方多個省區(qū)，采伐、收集和運輸便利，且其含有高達27%以上的植物膠成分，因此本專利技術的主要原料廉價易得，具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景，可取代目前大量使用的瓜爾膠鉆井液處理劑。將本專利技術提供的植物膠鉆井液處理劑應用于金屬、煤炭、石油、天然氣礦床等鉆井工程領域，其抑制能力強，降濾失效果好，潤滑性能優(yōu)越，還具有綠色環(huán)保和可再生的特性，開發(fā)利用前景廣闊。具體實施方式為了進一步理解本專利技術，以下用實施例予以說明。需要說明的是，以下實施例僅作為列舉，不應視為對本專利技術的范圍的限制。實施例1??采伐株洲市茶陵縣采伐的樹齡5年生的刨花楠木材，用高壓水泵沖洗除雜，再用鼓式刨片機刨成長度為20～50mm的片狀小塊料，將上述刨花楠木材小塊料輸送到低溫干燥窯內(nèi)20℃溫度下干燥8小時，使其含水率降至6%，再用控溫木粉機在50℃溫度下細粉碎后通過孔徑為0.180mm的篩子，清除粗纖維，得刨花楠植物膠；將其與膨潤土、碳酸鈉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素按70%:10%:10%:5%:5%的重量百分比投入攪拌機，攪拌30分鐘至混合均勻，得植物膠鉆井液處理劑，將其包裝成25㎏/袋的成品，于干燥常溫下保存。對本實施例制得的植物膠鉆井液處理劑進行性能參數(shù)檢測的結果為：表現(xiàn)粘度19.1mPa·s，塑性粘度8.5mPa·s，動切力4.7Pa，濾失量14.5ml，膠體率100%。測試結果說明，本實施例制得的植物膠鉆井液處理劑抑制能力強，降濾失效果好，潤滑性能優(yōu)越，滿足鉆井工程領域的鉆井液處理劑性能要求，同時本實施例的植物膠鉆井液處理劑制備方法中刨花楠植物膠廉價易得，因此本實施例制得的植物膠鉆井液處理劑可取代目前大量使用的價格昂貴的瓜爾膠鉆井液處理劑，具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。實施例2??與實施例1不同的是，刨花楠木材的樹齡8年生，30℃溫度下干燥7小時，使其含水率降至7%，在40℃溫度下細粉碎后通過孔徑為0.160mm的篩子，各組分含量如下表1所示，攪拌25分鐘至混合均勻。性能參數(shù)檢測的結果如下表1所示。實施例3??與實施例1不同的是，刨花楠木材的樹齡10年以上生，40℃溫度下干燥6小時，使其含水率降至8%，在30℃溫度下細粉碎后通過孔徑為0.154mm的篩子，各組分含量按下表1所示，攪拌20分鐘至混合均勻。性能參數(shù)檢測的結果如下表1所示。實施例4??與實施例1不同的是，50℃溫度下干燥5小時，使其含水率降至8%，在20℃溫度下細粉碎后通過孔徑為0.154mm的篩子，各組分含量及性能參數(shù)檢測的結果如下表1所示。實施例5??與實施例1不同的是，各組分含量及性能參數(shù)檢測的結果如下表1所示。本專利技術的植物膠鉆井液處理劑各組分含量在以下重量百分比范圍內(nèi)取值：刨花楠植物膠60%～80%，膨潤土8%～15%，碳酸鈉5%～10%，聚丙烯酰胺5%～10%，羧甲基纖維素2%～5%。下表1給出了實施例2-5中的各組分含量及對實施例2-5制得的植物膠鉆井液處理劑進行性能參數(shù)檢測的測試結果。各實施例的性能參數(shù)測試結果說明，本專利技術的植物膠鉆井液處理劑抑制能力強，降濾失效果好，潤滑性能優(yōu)越，滿足鉆井工程領域的鉆井液處理劑性能要求。表1各組分含量（重量百分比）及性能參數(shù)實施例2實施例3實施例4實施例5刨花楠植物膠75%80%65%60%膨潤土10%8%15%15%碳酸鈉7%5%8%10%聚丙烯酰胺5%5%8%10%羧甲基纖維素3%2%4%5%表現(xiàn)粘度（mPa·s）16.51717.218.5塑性粘度（mPa·s）8.81215.514.8動切力（Pa）3.5566.6濾失量（ml）13.511.31112.5膠體率（%）100%100%100%100%本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種植物膠鉆井液處理劑，按重量百分比由以下組分組成：刨花楠植物膠？？？？？？？？？？？？60%～80%膨潤土？？？？？？？？？？？？？？？？？？8%～15%碳酸鈉？？？？？？？？？？？？？？？？？？5%～10%聚丙烯酰胺？？？？？？？？？？？？？？5%～10%羧甲基纖維素？？？？？？？？？？？？2%～5%。

【技術特征摘要】
1.一種植物膠鉆井液處理劑，按重量百分比由以下組分組成：
刨花楠植物膠????????????60%～80%
膨潤土??????????????????8%～15%
碳酸鈉??????????????????5%～10%
聚丙烯酰胺??????????????5%～10%
羧甲基纖維素????????????2%～5%。
2.如權利要求1所述的植物膠鉆井液處理劑，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成：
刨花楠植物膠????????????70%
膨潤土??????????????????10%
碳酸鈉??????????????????10%
聚丙烯酰胺??????????????5%
羧甲基纖...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：何洪城，鄧臘云，曾介凡，董熾良，
申請(專利權)人：何洪城，
類型：發(fā)明
國別省市：