[发明专利]一种疏水改性黄原胶溶液及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种疏水改性黄原胶溶液及其制备方法和应用，属于黄原胶改性领域。本发明通过将黄原胶重新加工成细粉末，再将烷基缩水甘油醚混合溶液间歇式喷入其中，促使黄原胶与烷基缩水甘油醚充分接触，从而合成了具有良好增稠效果的改性黄原胶，提高了改性黄原胶溶液产物的耐温性、耐盐性和粘弹性等综合流变性能，从而为非交联型黄原胶压裂液在油田开采及储层开发中的应用提供了一种方法。且本发明的疏水改性黄原胶溶液的制备方法在改性反应时无需添加催化剂，因而简化了生产工艺，降低了生产成本，可广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及一种疏水改性黄原胶溶液及其制备方法和应用，属于黄原胶改性技术领域。

背景技术

黄原胶(XG)是由黄单胞菌生产的一种聚阴离子电解质多糖，由于其分子内和分子间的氢键相互作用形成了刚度和有序构象，具有弱凝胶特性，是一种典型的假塑性流体，广泛应用于食品和食品包装、化妆品、水性涂料、医药和采油等领域。

黄原胶作为一种水溶性高分子多糖，可以作为非交联压裂液应用于油田开采工业中，是一种具有良好增稠效果的稠化剂。黄原胶作为稠化剂应用还存在一些不足，比如所需用量大、高温黏度低等。对黄原胶进行改性，可进一步提高黄原胶的基本性能，即提高增稠能力、降低所需用量和优化流体性能。目前对于黄原胶的改性包括复配、交联、接枝共聚和疏水改性。本申请人在先前申请的专利公开号为CN 111154009 A的发明专利中提供了一种双环氧化合物交联剂改性黄原胶的制备方法，就是通过双环氧交联剂来改性黄原胶以提高其粘度和粘弹性能，并减少使用量。

然而，目前，非交联型黄原胶的研究还较为有限从而限制了应用，特别是疏水改性黄原胶主要还是采用卤代烷烃、酰氯、有机胺类等物质作为改性剂。由于黄原胶是水溶性物质，前人采用这些改性剂研究黄原胶疏水改性时，因改性物质疏水性强，很难溶于水中，进行改性反应时，反应物处于非均相体系，反应程度差，导致所得产物增稠效果不够明显，缺乏足够的耐温性、耐盐性和粘弹性。因此，有必要通过研究提供一种新的疏水改性黄原胶溶液的制备方法，以解决上述问题。

发明内容

为了克服目前黄原胶的改性和应用上的缺点，本发明提供了一种疏水改性黄原胶溶液及其制备方法，通过采用长链的烷基缩水甘油醚对黄原胶进行疏水改性，合成了具有良好增稠效果的改性黄原胶，提高了改性黄原胶溶液产物的耐温性、耐盐性和粘弹性等综合流变性能，从而为非交联型黄原胶压裂液在油田开采及储层开发中的应用提供了一种方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种疏水改性黄原胶溶液的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在室温下将黄原胶溶于去离子水，配制成水溶液，然后用碱溶液调节pH值至10～11之间，搅拌均匀、烘干、粉碎，过100目筛，得到粉末状黄原胶；

步骤2：在室温下将烷基缩水甘油醚溶于四氢呋喃与去离子水的混合溶剂中，配制成混合溶液；

步骤3：将步骤1所制得的粉末状黄原胶置于三口烧瓶中；然后将步骤2配制的混合溶液间歇式喷入到含有粉末状黄原胶的三口烧瓶中，持续机械搅拌，回流升温反应数小时，得到疏水改性黄原胶粗产物；

步骤4：用无水乙醇多次洗涤步骤3的疏水改性黄原胶粗产物中残留的烷基缩水甘油醚，经过真空干燥后将产物溶解到去离子水中，用0.1mol/L的盐酸调节体系至pH值为7～8，得到疏水改性黄原胶溶液。

需要说明的是步骤3中的“间歇式”是指在40min内，将步骤2配制的混合溶液分至少两次喷入粉末状黄原胶中，以便混合溶液与粉末状黄原胶充分混合。

进一步地，在步骤1中，所述的碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或碳酸钠溶液中的一种，浓度为0.5～1.0mol/L。

进一步地，在步骤2中，所述的混合溶剂中四氢呋喃与去离子水的体积比为(3～1)：1。