[发明专利]羟丙基魔芋胶的生产方法及产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种魔芋胶的改性方法，尤其涉及一种羟丙基魔芋胶的生产方法及产品。

背景技术

众所周知，魔芋胶是天然植物魔芋的根块制取的一种天然粉状物，其主要成份为葡甘露聚糖。由于它具有水溶性，增稠性，稳定性，悬浮性，成膜性，粘接性等广泛用于食品，化工，纺织，医药，特别是石油工业的应用。

在石油工业的应用中，魔芋胶主要用于钻井泥浆的增粘，增稠，和其它化工产品复配作加砂压裂的增稠剂，但在使用中发现，魔芋胶用于加砂压裂时存在以下缺点:

1、交联性能差： 使用魔芋胶作加砂压裂增稠剂时，由于其魔芋胶的交联性能差，往往粘度达不到携砂的要求，要提高压裂液的携砂性，主要是加大魔芋胶的用量来完成，增大了压裂液的成本。

2、抗温性能差：天然魔芋胶的粘度随着温度的升高，粘度急剧下降，在温度高于50℃后，其胶液的携砂性能已不能满足加砂压裂的要求。这也就是魔芋胶价格比瓜胶便宜，但又不能替代瓜胶的问题所在。

3、破胶残渣高：天然魔芋胶因含有淀粉、蛋白、脂肪、纤维等物质，在加砂压裂施工后，化学破胶所形成的残渣较高，这对油气开采，特别是低渗透油气层的开采影响很大，这些残渣和不溶物，堵塞了地层微小的油气通道，降低了地层的渗透性，直接影响了油气井的产量和地层的采收率。

目前，瓜胶价格一路攀升，已经是魔芋胶的几倍，直接影到了石油工业的开采成本，研究瓜胶的替代品已成为直接影响油气开发的重要因素，所以研究魔芋胶的化学改性，使其具有更好的化学物理性能很有必要，也是开发魔芋用途，做大产业的关键所在。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种能使用于油气田压裂液中，携砂性能好，产层伤害低，综合成本低的羟丙基魔芋胶的生产方法及产品。羟丙基魔芋胶的生产方法为：

a、按下列质量比配料：魔芋胶粉100，环氧丙烷或环氧氯丙烷20—30，65%~85%酒精200；

b、先将魔芋胶粉、酒精、催化剂、环氧丙烷（或环氧氯丙烷）投入到反应釜中，缓慢升温至60—75℃；

c、保温反应60~120min；

d、降温至40℃—50℃，用冰醋酸调节pH7—8；

e、抽滤，再用≥65%的酒精洗涤，抽滤；

f、烘干，粉碎得到羟丙基魔芋胶。

所说的魔芋胶为魔芋根茎洗净，烘干、粉碎、酒精洗除杂质的粉状物。

所说的碱催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾的水溶液或甲醇钠的酒精溶液。

所说的环氧丙烷或环氧氯丙烷为羟丙基原料，其共同特点是通过接枝后，它都能使魔芋胶的葡甘聚糖分子上含有羟丙基基团。

从本发明的技术方案可以看出，由于本发明羟丙基魔芋胶是魔芋胶与羟丙基化材料产生了接枝反应，使其粘度和耐温性能得到了极大的提高。实验表明羟丙基魔芋胶在90℃仍能保持较高的粘度和交联性，完全达到了本发明能使用于油气田压裂液中，携砂性能好，产层伤害低，综合成本低的发明目的。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：

魔芋胶粉100、75%酒精200、催化剂、环氧丙烷20，投入到反应釜中，升温到60℃，保温反应120min，降温至50℃，用冰醋酸调节pH8，抽滤，再用65%的酒精洗涤一次，抽滤，烘干，粉碎得到羟丙基魔芋胶。

羟丙基魔芋胶：粘度（mPa.s）≥120,水不溶物7.3%，交联性能：好。

实施例2：

魔芋胶100、70%酒精200、催化剂、环氧丙烷20，投入到反应釜中，升温到75℃，保温反应60min，降温至40℃，用冰醋酸调节pH7，抽滤，再用65%的酒精洗涤一次，抽滤，烘干，粉碎得到羟丙基魔芋胶。

羟丙基魔芋胶：粘度（mPa.s）≥120,水不溶物6.8%，交联性能：好。

实施例3：

魔芋胶100、65%酒精200、催化剂、环氧丙烷30，投入到反应釜中，升温到70℃，保温反应100min，降温至45℃，用冰醋酸调节pH8，抽滤，再用65%的酒精洗涤一次，抽滤，烘干，粉碎得到羟丙基魔芋胶。

羟丙基魔芋胶：粘度（mPa.s）≥120，水不溶物5.8%，交联性能：好。

实施例4：

魔芋胶100、85%酒精200、催化剂、环氧丙烷30，投入到反应釜中，升温到70℃，保温反应90min，降温至40℃，用冰醋酸调节pH8，抽滤，再用70%的酒精洗涤一次，抽滤，烘干，粉碎得到羟丙基魔芋胶。