[发明专利]改性杏核粉在作为环保钻井液流型调节剂中的应用

说明书

本发明公开了改性杏核粉在作为环保钻井液流型调节剂中的应用。所述改性杏核粉的平均粒径为0～100μm，但不为零；每100重量份的环保钻井液中，改性杏核粉的含量为1～15重量份。改性杏核粉在调高环保钻井液动塑比的同时，不会使体系的表观粘度和塑性粘度过高。同时，剪切稀释性强，钻井液停止循环时，网架结构形成较快，有利于钻井液携岩。杏核粉来源广泛，价格低廉，与其它流型调节剂相比，具有可再生，环保性能好的优点。改性杏核粉的改性方法简单，改善流型效果好。

技术领域

本发明涉及一种改性杏核粉在作为环保钻井液流型调节剂中的应用，属于石油钻井领域。

背景技术

随着经济发展水平的不断提高，我国对环境保护的重视程度越来越高，但钻井液中的多数材料均为非环保类处理剂，导致配制出的钻井液体系环保性能较差，因此，环保钻井液处理剂研发显得尤为重要。

钻井液流型调节剂的主要作用是调节钻井液流变性能，钻井液流变性是指钻井液在外力作用下发生流动变形的能力，是钻井液的一项最基本性能。该特性常采用钻井液表观粘度、塑性粘度、动切力等流变参数来描述。在解决钻井液携带岩屑和加重剂，保证井下安全方面有重要作用。目前，水基钻井液中常用的流型调节剂主要有聚氨酯类、聚丙烯酸类等合成聚合物，还有黄原胶等生物聚合物类，但合成聚合物类流型调节剂环保性能较差，而生物聚合物类流型调节剂易增大钻井液的表观粘度，使钻井液维护困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保钻井液用流型调节剂—改性杏核粉，解决合成聚合物类流型调节剂环保性能差和生物聚合物类流型调节剂增大钻井液表观粘度的缺陷。

本发明采用的杏核粉取自杏子的果核，拥有来源广泛、可再生、价格便宜、可生物降解、安全无毒等特点。

本发明采用改性杏核粉作为环保钻井液的流型调节剂，不仅能够有效改善钻井液的流变性，还具有优异的环保性能；具体的，本发明将改性杏核粉作为钻井液用流型调节剂，使得钻井液具有较高的动塑比，钻井液具有优良的剪切稀释性和环保性能。

本发明采用的改性杏核粉的平均粒径为0～150μm，但不为零，优选75～106μm。

本发明采用的改性杏核粉可采用本领域常规的方法制备，如采用对杏核粉进行如下改性处理：

杏核粉与酸液混合得到悬浮液，搅拌进行酸化处理；然后采用碱溶液进行中和至pH值为6～7，离心分离得到酸化产物；将所述酸化产物分散于水中并加入所述碱溶液调节至弱碱性，加入醚化剂和引发剂进行醚化反应；所述醚化反应结束后，采用所述酸液调节至中性，经分离干燥即得到所述改性杏核粉。

上述改性处理过程中，所述酸液可为本领域常用的酸类，优选硫酸、盐酸和硝酸中的一种或多种；

所述酸液的浓度可为0.5～5mol/L，具体可为0.5mol/L、2mol/L、3mol/L或5mol/L，所述杏核粉与所述酸液的配比可为1：5～30g/ml，具体可为1：5g/ml、1：10g/ml、1：20g/ml或1：30g/ml，以保证所述杏核粉中的活性官能团充分反应；

所述酸化处理的条件为：水浴温度为30～55℃，搅拌速度为100～500r/min，反应时间为0.5～1小时；

优选对所述酸化产物再次研磨过200目筛。

所述碱溶液可为氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液，所述碱溶液的溶度为0.5～5mol/L。

上述改性处理过程中，所述弱碱性指的是pH值为9～11；

所述醚化剂可为环氧氯丙烷、氯乙酸和3-氯-2-羟基丙磺酸钠中的至少一种；

所述醚化反应的温度为50～70℃，时间为2～4h；

所述杏核粉由如下杏类果实的果核经粉碎后过200目筛得到：