CN103555300B - 由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法及应用 - Google Patents
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法及应用，方法将自然风干的核桃皮碾压破碎，将核桃皮颗粒在反应釜中加乙醇，浸泡，将核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出，向反应釜中加水，浸泡3，再进行减压过滤，至无溶液流出，干燥至恒重，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮混合，搅拌均匀，粉碎，过筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，应用时，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为0.1-3%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%，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。
Description
技术领域
本发明涉及核桃皮应用技术领域，具体涉及由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法及应用。
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
为了扩大核桃皮的用途，提高其附加值，本发明的目的在于提供由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法及应用，经改性后的的果皮分散性增强，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：
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加5-20倍质量的乙醇，常压下30-60℃下浸泡30min以上，乙醇为工业级以上纯度的产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加5-20倍质量的水，常压60-90℃下浸泡30min以上，水为工业级以上纯度的产品；再进行减压过滤，至无溶液流出，50-80℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为10:1 -1:10混合，搅拌均匀，粉碎，过80-200目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，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，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为0.1-3%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%。
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，果皮中含有的木质素、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
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加5倍质量的乙醇，常压下30℃下浸泡60min，乙醇为工业级产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加10倍质量的水，常压60℃下浸泡90min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，80℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为1:1混合，搅拌均匀，粉碎，过80-120目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业级木质素磺酸钠。
应用时，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为0.1%的溶液，采用API标准测定其降滤失性和增粘性，降低滤失10%，粘度降低15%。
实施例2
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径2-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加8倍质量的乙醇，常压下40℃下浸泡50min，乙醇为工业级产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加10倍质量的水，常压70℃下浸泡80min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，60℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为3:1混合，搅拌均匀，粉碎，过120-160目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业木质素磺酸钙。
应用时，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为0.3%的溶液，采用API标准测定其降滤失性和增粘性，降低滤失15%，粘度降低20%。
实施例3
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加10倍质量的乙醇，常压下50℃下浸泡50min，乙醇为化学纯产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加15倍质量的水，常压90℃下浸泡35min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，65℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为5:1混合，搅拌均匀，粉碎，过120-200目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业级碱化木质素。
应用时，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为0.5%的溶液，采用API标准测定其降滤失性和增粘性，降低滤失25%，粘度降低30%。
实施例4
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-4mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加15倍质量的乙醇，常压下60℃下浸泡45min，乙醇为工业级产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加20倍质量的水，常压80℃下浸泡35min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，60℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为1:3混合，搅拌均匀，粉碎，过80-160目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业级木质素磺酸钠。
应用时，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为1.0%的溶液，采用API标准测定其降滤失性和增粘性，降低滤失30%，粘度降低45%。
实施例5
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径2-4mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加20倍质量的乙醇，常压下60℃下浸泡35min，乙醇为工业级产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加18倍质量的水，常压85℃下浸泡60min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，70℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为1:8混合，搅拌均匀，粉碎，过120-200目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业级木质素磺酸钙。
应用时，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为2%的溶液，采用API标准测定其降滤失性和增粘性，降低滤失30%，粘度降低50%。
实施例6
由核桃皮制备环保型钻井液用降粘降滤失剂的方法，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加16倍质量的乙醇，常压下55℃下浸泡50min，乙醇为分析纯产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加12倍质量的水，常压80℃下浸泡60min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，70℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为1:10混合，搅拌均匀，粉碎，过160-200目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为质量比为1:1的工业级木质素磺酸钠与碱化木质素的混合物。
应用时，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为2.5%的溶液，采用API标准测定其降滤失性和增粘性，降低滤失35%，粘度降低50%。
Claims (8)
1.由核桃皮制备钻井液用降粘降滤失剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加5-20倍质量的乙醇，常压下30-60℃下浸泡30min以上，乙醇为工业级以上纯度的产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加5-20倍质量的水，常压60-90℃下浸泡30min以上，水为工业级以上纯度的产品；再进行减压过滤，至无溶液流出，50-80℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为10:1 -1:10混合，搅拌均匀，粉碎，过80-200目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，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。
2.根据权利要求1所述的由核桃皮制备钻井液用降粘降滤失剂的方法，其特征在于：应用时，将环保型油田用降粘降滤失剂分散于水基钻井液中，其质量浓度为0.1-3%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%。
3.根据权利要求1所述的由核桃皮制备钻井液用降粘降滤失剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加5倍质量的乙醇，常压下30℃下浸泡60min，乙醇为工业级产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加10倍质量的水，常压60℃下浸泡90min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，80℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为1:1混合，搅拌均匀，粉碎，过80-120目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业级木质素磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的由核桃皮制备钻井液用降粘降滤失剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径2-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加8倍质量的乙醇，常压下40℃下浸泡50min，乙醇为工业级产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加10倍质量的水，常压70℃下浸泡80min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，60℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为3:1混合，搅拌均匀，粉碎，过120-160目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业木质素磺酸钙。
5.根据权利要求1所述的由核桃皮制备钻井液用降粘降滤失剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加10倍质量的乙醇，常压下50℃下浸泡50min，乙醇为化学纯产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加15倍质量的水，常压90℃下浸泡35min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，65℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为5:1混合，搅拌均匀，粉碎，过120-200目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业级碱化木质素。
6.根据权利要求1所述的由核桃皮制备钻井液用降粘降滤失剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-4mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加15倍质量的乙醇，常压下60℃下浸泡45min，乙醇为工业级产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加20倍质量的水，常压80℃下浸泡35min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，60℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为1:3混合，搅拌均匀，粉碎，过80-160目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业级木质素磺酸钠。
7.根据权利要求1所述的由核桃皮制备钻井液用降粘降滤失剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径2-4mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加20倍质量的乙醇，常压下60℃下浸泡35min，乙醇为工业级产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加18倍质量的水，常压85℃下浸泡60min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，70℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为1:8混合，搅拌均匀，粉碎，过120-200目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为工业级木质素磺酸钙。
8.根据权利要求1所述的由核桃皮制备钻井液用降粘降滤失剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将自然风干的核桃皮碾压破碎至直径1-5mm的颗粒，核桃皮为新鲜核桃剥离下来的青皮；
第二步，将核桃皮颗粒在反应釜中加16倍质量的乙醇，常压下55℃下浸泡50min，乙醇为分析纯产品；
第三步，将上述处理过的核桃皮颗粒减压过滤，至无溶液流出；
第四步，向上述反应釜中加12倍质量的水，常压80℃下浸泡60min，水为工业级自来水；再进行减压过滤，至无溶液流出，70℃干燥至恒重；
第五步，将木质素制品与干燥至恒重的核桃皮按照质量比为1:10混合，搅拌均匀，粉碎，过160-200目筛，得到环保型油田用降粘降滤失剂，所用改木质素制品为质量比为1:1的工业级木质素磺酸钠与碱化木质素的混合物。
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