[发明专利]由核桃青皮制备环保型钻井液处理剂的方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及核桃皮应用技术领域，具体涉及由核桃青皮制备环保型钻井液处理剂的方法及应用。

背景技术

核桃为胡桃科核桃属落叶乔木，学名胡桃，栽培历史悠久。我国核桃资源非常丰富，以山东、河北、河南、浙江、山西、陕西、甘肃、青海、四川、贵州、湖北西部及新疆南部所产尤多。研究表明核桃青皮中含有大量的单宁(10.49mg/g)、鞣质(1.78%)和多糖等天然聚合物。此外，核桃青皮还含有多种类型的小分子化合物：胡桃苷、胡桃醌、萘醌、黄酮类、多酚类、二芳基庚烷类、萜类、不饱和脂肪酸(十六烯酸、9-十八碳烯酸、9,12-十八碳二烯酸、9,12,15-十八碳三烯酸)、维生素、胡萝卜素、咖啡酸、没食子酸、逆没食子酸、对羟基桂皮酸、琥珀酸等。 

据统计，目前我国人工栽培核桃的青皮的产量每年为27.4万t，加上野生核桃青皮的产量我国年产核桃青皮约35万t左右，但是目前核桃青皮还没有被成规模的利用。在油田化学领域植物酚和聚糖类材料可以用作钻井液添加剂，具有降粘、降失水等作用，而核桃青皮中含有单宁、木质素类、多糖等化合物，如果能将其用作钻井液添加剂，将产生很好的经济效益和环境效益。

发明内容

为了扩大核桃青皮的用途，提高其附加值，本发明的目的在于提供由核桃青皮制备环保型钻井液处理剂的方法及应用，采用甲醛与核桃皮中的多酚类化合物进行羟基化反应，经改性后的果皮分散性增强，能够有效地降低水基钻井液的粘度和滤失量，可以用于做油田生产中钻井液的降滤失剂和增粘剂。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

由核桃青皮制备环保型钻井液处理剂的方法，包括以下步骤：

第一步，将核桃皮碾压破碎至直径2cm以内的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；

第二步，将上述核桃青皮颗粒加入打浆机中，加入占核桃青皮质量分数1-10%的乙醇，常温常压下浸泡30min以上，所述乙醇为工业级以上纯度的产品；

第三步，将第二步浸泡过的核桃青皮颗粒在常温常压下，1000-20000转/分下，打浆3-15min；

第四步，向上述核桃青皮浆中加入占核桃青皮质量分数0.1-1%的甲醛溶液，和占核桃青皮质量分数0.1-1%的苯甲酸钠，在100-500转/分下，打浆3-15min，所述甲醛和苯甲酸钠为工业级以上纯度产品；

第五步，向上述处理后的核桃青皮浆中加入占核桃青皮质量分数0-50%木质素制品，100-500转/分下，打浆3-15min，得到环保型钻井液处理剂，所用改木质素制品为工业级以上纯度的木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、碱化木质素及其任意质量比的混合物。

应用时，将上述环保型钻井液处理剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为0.1-1%的溶液，采用API标准测定其降滤失性和增粘性，降低滤失10-40%，粘度降低10-50%。或者将上述环保型钻井液处理剂分散于废弃水基钻井液中，其质量浓度为2-6%，搅拌均匀，静置，废弃水基钻井液中的固相被絮凝下来，水相中固含量低于0.1%。

由于本发明采用了和核桃皮和木质素制品为原料，具有天然的环保性和可再生性，易于生物降解，加入的少量苯甲酸可增强该体系的抗菌性；核桃青皮中含有的木质素、多糖、多酚和木质素-多糖复合体类物质有利于提高其增粘作用，增强了其与钻井液中粘土颗粒表面的吸附作用，可以拆散水基钻井液中粘土的网络结构，起到降粘作用；同时细小的颗粒可以起到堵塞泥饼中的细小孔道，有利于提高其降滤失作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

由核桃青皮制备环保型钻井液处理剂的方法，包括以下步骤：

第一步，将核桃皮碾压破碎至直径1-2cm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；

第二步，将上述核桃青皮颗粒加入打浆机中，加入占核桃青皮质量分数10%的乙醇，常温常压下浸泡40min，所述乙醇为工业级产品；

第三步，将第二步浸泡过的核桃青皮颗粒在常温常压下，10000转/分下，打浆5min；

第四步，向上述核桃青皮浆中加入占核桃青皮质量分数0.2%的甲醛溶液，和占核桃青皮质量分数0.1%的苯甲酸钠，在100转/分下，打浆10min，所述甲醛和苯甲酸钠为工业级产品；

第五步，向上述处理后的核桃青皮浆中加入占核桃青皮质量分数10%木质素制品，100转/分下，打浆15min，得到环保型钻井液处理剂，所用改木质素制品为工业级木质素磺酸钙。