[发明专利]钻井液用无机改性淀粉降滤失剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钻井液用无机改性淀粉降滤失剂及其制备方法，该降滤失剂以淀粉为基体通过三偏磷酸钠对淀粉进行酯化改性，对淀粉内醚键进行保护，提高淀粉分子结构热稳定性，产品抗温可达140℃；继而通过在酯化过程中引入了磷酸基团，提高了分子链的水溶分散性，但分子链实质上并没有显著增长，使其在钻井液仍保持较低的粘度效应；另外对所得改性产品进行预糊化处理，克服了常规磷酸酯淀粉室温下无降滤失效果的缺陷；该钻井液用无机改性淀粉降滤失剂兼具抗温性能、降滤失性能和降粘性能，同时还具备良好的生物降解性，满足生产环保要求，对应的制备方法步骤简单易行，成本低，适用于大规模生产。

技术领域

本发明涉及石油天然气技术领域，特别涉及一种钻井液用无机改性淀粉降滤失剂及其制备方法。

背景技术

淀粉作为钻井液用降滤失剂已经有着较为广泛应用，其中，预糊化淀粉、羧甲基淀粉和接枝改性淀粉广泛用于钻井液用降滤失剂中；然而，在上述常用淀粉中，预糊化淀粉抗温仅为100℃，而且由于其仅为物理改性，现场使用过程中极易发酵，造成钻井液粘度上升，滤失量增大；羧甲基淀粉的抗温仅为120℃，其抗温限制使其也存在使用规模受限的问题，且一般的羧甲基淀粉还都具有较高的粘度效应；而聚合物接枝改性淀粉虽然能有效提高其抗温能力，但接枝共聚单体会降低其生物降解性，导致环保性能优势下降，而且聚合物改性后也会提升其粘度效应。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼具抗温性能、降滤失性能和低粘性能的钻井液用无机改性淀粉降滤失剂的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种采用上述制备方法得到的钻井液用无机改性淀粉降滤失剂。

为此，本发明技术方案如下：

一种钻井液用无机改性淀粉降滤失剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

S1、将淀粉分散到去离子水中得到淀粉悬浊液，调节淀粉悬浊液的pH至7；

S2、将淀粉悬浊液升温至40℃，加入三偏磷酸钠，搅拌下于40℃下反应4h；

S3、继续向经过步骤S2所得的反应液中加入醋酸酐，搅拌下于40℃下继续反应4h；并于反应结束后调节反应生成液的pH至7；

S4、旋蒸除去反应生成液中的溶剂，并将所得固体产物烘干并粉碎；

S5、将步骤S4所得的固体颗粒进行高温预糊化处理，所得产物为改性淀粉降滤失剂；其中，高温预糊化处理的条件为：向固体颗粒中加入重量为固体颗粒重量的3％的去离子水，然后采用螺旋杆膨化机在140℃、0.25Mpa的条件下进行挤压膨化。

优选，淀粉为玉米粉或木薯粉。

优选，在步骤S1和步骤S3中，采用氢氧化钠对溶液的pH进行调节。

优选，在步骤S1中，淀粉悬浊液由100重量份淀粉分散在200重量份去离子水中混合得到。

优选，在步骤S2中，三偏磷酸钠的加入量为1.5～2重量份。

优选，在步骤S3中，醋酸酐的加入量为3～5重量份。

一种采用上述钻井液用无机改性淀粉降滤失剂的制备方法制备而成的钻井液用无机改性淀粉降滤失剂。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

(1)本申请以淀粉为基体，通过三偏磷酸钠对淀粉进行酯化改性，对淀粉内醚键进行保护，提高淀粉分子结构热稳定性，产品抗温可达140℃；继而通过在酯化过程中引入了磷酸基团，提高了分子链的水溶分散性，但分子链实质上并没有显著增长，使其在钻井液仍保持较低的粘度效应；另外对所得改性产品进行预糊化处理，克服了常规磷酸酯淀粉室温下无降滤失效果的缺陷；