[发明专利]一种生物聚合物增稠剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种生物聚合物增稠剂及其制备方法和应用，该生物聚合物增稠剂由生物胶、悬浮液和乳化剂制备而成，其中：所述生物胶在所述生物聚合物增稠剂中的重量百分含量不大于60％；所述悬浮液在所述生物聚合物增稠剂中的重量百分含量不低于30％；余量为乳化剂；所述悬浮液为有机膨润土和油脂的混合物。本发明提供的生物聚合物增稠剂不仅具有抗低温特性，能够解决低温条件下分散液体配制难的问题，还具有耐热、耐盐和快速分散溶解的特性，此外，该生物聚合物增稠剂还可以不经配制处理直接使用，即使在低浓度下也能生成高粘度的、具有良好悬浮性的溶液，具有较佳的润滑和乳化的作用，能够用于勘探、油田钻探、油墨、消防等多个技术领域。

技术领域

本发明涉及工业技术领域，具体涉及一种生物聚合物增稠剂，以及该生物聚合物增稠剂的制备方法和该生物聚合物增稠剂在包括勘探、油田钻探、油墨、消防等技术领域的应用。

背景技术

有关资料表明，中国的石油可采资源量预计为150亿吨，待发现和探明85亿吨左右，占可采石油资源探明程度的57％。这部分待探明的石油资源主要分布在塔里木、准噶尔、柴达木、吐哈四个盆地，是中国石油产量的主要接替区。同时，这部分资源量的73％埋藏在5000米以下。地球的平均地温梯度为3℃/100m，而钻探开采这些区域的石油需要有耐高温的优质钻井泥浆。

配置钻井泥浆所用生物胶的常规状态为粉末，一般需要将其用溶剂溶解后再配制使用。然而在一些冬季低温地区，温度达到零度以下后，常规的生物胶在冰水中无法快速溶解和释放粘度达到增稠的效果，导致生物胶应用困难，甚至部分区域在冬季停止钻探和勘探，施工停滞，增加了施工周期和成本。除此之外，常规生物胶在一些特殊的环境下使用时不易配制成溶液，并且难以达到预期的效果，例如用于海上钻井时，常规生物胶难以适应不同海域海水的盐分。除此之外，常规的生物胶溶液在温度高达120℃至150℃的高温环境，例如超过3000米深层地下，粘度随着温度升高而下降，无法保持正常的增稠特性、悬浮特性，无法有效携带泥沙和润滑钻头。

发明内容

本发明提供了一种生物聚合物增稠剂，该生物聚合物增稠剂能够在不同环境温度和不同盐水条件下生成高粘度的具有优异悬浮性能的分散液体，具有抗低温、耐热、耐盐的特性。

一种生物聚合物增稠剂，由生物胶、悬浮液和乳化剂制备而成，其中：

所述生物胶在所述生物聚合物增稠剂中的重量百分含量不大于60％；

所述悬浮液在所述生物聚合物增稠剂中的重量百分含量不低于30％；

余量为乳化剂。

进一步地，所述乳化剂在所述生物聚合物增稠剂中的重量百分含量控制在5％-10％。

优选地，所述悬浮液在所述生物聚合物增稠剂中的重量百分含量为30％-70％。

进一步地，所述生物胶为黄原胶、温伦胶、定优胶中的一种或两种以上的混合物。黄原胶是集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体且性能优越的生物胶。与黄原胶类似，温伦胶和定优胶也是性能优越的生物胶。

进一步地，所述悬浮液为有机膨润土和油脂的混合物；所述有机膨润土在所述生物聚合物增稠剂中的重量百分含量为1％-5％。有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性。

进一步地，所述油脂为矿物油、环氧大豆油中的一种或多种。环氧大豆油是用大豆油经过氧化处理后制得的一种化工产品，常温下为浅黄色粘稠油状液体，耐候性、耐热性特优，具有优良的热稳定性、光稳定性、耐水性和耐油性，且无毒性，可生物降解。

进一步优选地，所述矿物油为白矿油。