[发明专利]一种阳离子掺杂淀粉微球材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种阳离子掺杂淀粉微球材料及其制备方法和应用，所述淀粉微球的原料包括如下组分：所述淀粉微球的原料包括如下组分：100份去离子水、2～20份淀粉、10～45份三乙醇胺、0.105～14.6份环氧氯丙烷、0.5～17.5份阳离子单体、0.001～0.2份引发剂、0.05～10份两性离子表面活性剂、300～800份烷烃类化合物、15～250份乳化剂、0.5～200份无机盐溶液，有机溶剂300～800份。

技术领域

本发明属于淀粉制备技术领域，具体涉及一种淀粉微球及其制备方法和应用。

背景技术

屏蔽暂堵保护油气层钻井技术（简称屏蔽暂堵技术），主要是用来解决裸眼井段多压力层系地层保护油气层的问题，即利用钻进油气层过程中对油气层发生损害的两个不利因素（压差和钻井液固相颗粒），将其转化为保护油气层的有利因素，达到减少钻井液、水泥浆、压差和侵泡时间对油气层损害的目的。

屏蔽暂堵保护油气层钻井技术的基本构思是利用油气层被钻开时，钻井液液柱压力与油气层压力之间形成的压差，在极短时间内，迫使钻井液中人为加入类型和尺寸的固体粒子进入油气层孔喉，在井壁附近快速、浅层、有效的形成一个堵塞带，防止钻井液继续侵入油气层，减少钻井液对油气层的损害。其厚度必须大大小于射孔深度，以便在完井投产时，通过射孔解堵。钻井完成后，若裸眼完井，堵塞带可通过酸化等措施消除，使油气层恢复原来的渗透率，保证油气井具有较好的产量。

微球类化合物是目前较常用于油气层保护的暂堵剂，其中与交联淀粉微球相关的研究受到了广泛的关注。现有技术对单分散或多分散的淀粉微球研究较多，专利CN201410236878.5通过反相乳液合成法得到了一种粒径在20～200 nm范围内可控的呈单分散性分布的淀粉微球。CN201510151917.6介绍了一种以直链淀粉为原料、多分散性纳米级微球的制备方法，其产物可在水中稳定分散。CN201510175382.6提供了一种具有粒度梯度特性聚合物微球的制备方法。另外，专利CN201611156727.4介绍了一种磁性阳离子淀粉微球的制备方法。目前，对于具有阳离子掺杂的、粒径均匀分布的多分散淀粉微球几乎没有报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种阳离子掺杂淀粉微球及其制备方法和应用，所述淀粉微球具有均匀分布的多分散性，微球硬度高，成本低廉等优点。

本发明第一方面提供一种淀粉微球，以重量份数计，所述淀粉微球的原料包括如下组分：100份去离子水、2～20份淀粉、10～45份三乙醇胺、0.105～14.6份环氧氯丙烷、0.5～17.5份阳离子单体、0.001～0.2份引发剂、0.05～10份两性离子表面活性剂、300～800份烷烃类化合物、15～250份乳化剂、0.5～200份无机盐溶液，其中无机盐溶质占0.025～50份、有机溶剂300～800份。

上述淀粉微球中，以重量份数计，所述淀粉微球的原料包括如下组分：100份去离子水、5～15份淀粉、20～35份三乙醇胺、1.04～7.8份环氧氯丙烷、7.5～12.5份阳离子单体、0.02～0.1份引发剂、2～6份两性离子表面活性剂、250～550份烷烃类化合物、30～100份乳化剂、30～150份无机盐溶液，其中无机盐溶质占0.5～30份、有机溶剂250～550份。

上述淀粉微球中，所述淀粉微球的粒径可控范围为0.1～500μm，所述淀粉微球粒径在粒径集中分布区间（其中，所述粒径集中分布区间定义为除去两端粒径边界外，粒径分布所占比例≥90%的连续区间，从粒径分布图来看，所述粒径集中分布区间就是粒径分布呈近似直线分布的区域，不包括两端的具有明显拐点的区域）内呈均匀分布的多分散性，所述粒径集中分布区间内的粒径分布具有如下特征：将粒径集中分布区间均分成n个区间，每个区间的微球占比为：，其中n为大于1的整数。

上述淀粉微球中，所述的淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉中的一种或几种，优选玉米淀粉和/或马铃薯淀粉。