CN105542027A - 一种快速水合瓜尔胶的制造方法 - Google Patents

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许超
张�荣
刘海水
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0087—Glucomannans or galactomannans; Tara or tara gum, i.e. D-mannose and D-galactose units, e.g. from Cesalpinia spinosa; Tamarind gum, i.e. D-galactose, D-glucose and D-xylose units, e.g. from Tamarindus indica; Gum Arabic, i.e. L-arabinose, L-rhamnose, D-galactose and D-glucuronic acid units, e.g. from Acacia Senegal or Acacia Seyal; Derivatives thereof
    • C08B37/0096—Guar, guar gum, guar flour, guaran, i.e. (beta-1,4) linked D-mannose units in the main chain branched with D-galactose units in (alpha-1,6), e.g. from Cyamopsis Tetragonolobus; Derivatives thereof

Abstract

本发明公开了一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述水合瓜尔胶的制造方法包括的具体工艺步骤为：(1)高效雾化润湿：碱性催化剂和醇溶剂的混合液的用量为瓜尔胶原粉的20.0％-40.0％(重量比)，润湿剂用量为瓜尔胶原粉的1.0％-3.0％(重量比)，润湿温度为20℃-30℃，润湿时间为20-40min；(2)分散：分散剂的用量是瓜尔胶原粉的1.0％-5.0％(重量比)，分散时间是20-40min。本发明可生产速溶、易分散、高粘特性的瓜尔胶产品，可提高石油水基压裂施工水平。本发明采用半干法工艺，可以控制成本降低能耗，完全满足连续配液进行压裂施工的要求。

Description

一种快速水合瓜尔胶的制造方法
技术领域：
本发明涉及改性瓜尔胶技术领域，更具体地说涉及一种快速水合瓜尔胶的制造方法。
背景技术：
我国石油需求巨大，但我国油田基本都已进入开采中后期，综合含水率上升，油层渗透率下降，对油井采取压裂造缝手段是改善油井渗透率，提高采油效率，增加产量的最可行手段。提高老油田产量的同时又不伤害油藏的最有效方法是对地层采取压裂施工，在众多的压裂施工方法中，其中成本优势最大，技术最成熟的就是水基压裂。但国内水基压裂使用的传统瓜尔胶，配液速度慢，施工效率低下。同时国际原油价格近期一直在低位徘徊，因此提高效率，控本降耗对我国的油田开采来说，尤为迫切。西方发达国家基于一种快速分散(速溶)瓜尔胶开发了连续压裂施工的工艺，不但保证了工作质量，提高了工作效率，同时还满足了节能环保的要求。这种速溶瓜尔胶具有优秀的分散性能和快速的水化溶解，配液时，瓜尔胶粉末能迅速分散，即使在低剪切条件下也不会产生鱼眼，而且一旦分散开，胶体就迅速水化，几分钟内就能够达到它的最大值，尤其适合连续搅拌的压裂液现场施工。
发明内容：
本发明的目的就在于提供一种快速水合瓜尔胶的制造方法，它可生产速溶、易分散、高粘特性的瓜尔胶产品，可提高石油水基压裂施工水平。本发明采用半干法工艺，可以控制成本降低能耗，完全满足连续配液进行压裂施工的要求。
为实现上述目的，本发明的一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述水合瓜尔胶的制造方法包括的具体工艺步骤为：
(1)高效雾化润湿：碱性催化剂和醇溶剂的混合液的用量为瓜尔胶原粉的20.0％-40.0％(重量比)，润湿剂用量为瓜尔胶原粉的1.0％-3.0％(重量比)，润湿温度为20℃-30℃，润湿时间为20-40min；
(2)分散：分散剂的用量是瓜尔胶原粉的1.0％-5.0％(重量比)，分散时间是20-40min；
(3)干燥：将研磨之后的产品送入气流干燥机，在105℃-145℃条件下干燥3min-10min，干燥后的干料含水率在6％-10％；
(4)、粉碎、过筛、包装：经过干燥去湿后的中间产品经过粉碎机打粉之后细度能达到200目以上，通过振动筛进行筛分，振动筛出来的粉体进行分批、分级包装即为水合瓜尔胶成品。
作为上述技术方案的优选，所述碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
作为上述技术方案的优选，所述碱性催化剂和醇溶剂的混合液质量浓度为0.5％-1.5％。
作为上述技术方案的优选，所述醇溶剂为乙醇、异丙醇或正丁醇。
作为上述技术方案的优选，所述醇溶剂的使用量为瓜尔胶原粉的5.0％-10％(重量比)。
作为上述技术方案的优选，所述高效雾化润湿工艺为采用高效均匀的雾化工艺。
作为上述技术方案的优选，所述润湿剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚及乙二醇二缩水甘油醚。
作为上述技术方案的优选，所述分散剂为米级的硅铝氧化混合物。
本发明的有益效果在于：
1、采用高效润湿剂和纳米级分散剂相结合的工艺，较普通的醚化改性工艺，工艺简单，易操作，节能环保。
2、采用低温雾化润湿提高了产品的粘度；采用先进的雾化设备进行雾化润湿，能保证润湿剂和瓜尔胶分子结合的均匀度和充分度，有效提高产品的快速水合性能，保障连续压裂配液的顺利施工。
3、本发明采用一种纳米级的硅铝氧化混合物作为分散剂，可以达到分散剂的微小颗粒与瓜尔胶分子的充分结合，使得本产品具有良好的干粉流动性，而溶于溶液时又能使干粉颗粒快速的分散开来，避免鱼眼的产生。
4、本发明采用半干法混合工艺，利用氢氧化钠或氢氧化钾作为碱式催化剂，相较于以往广泛采用的湿法改性工艺即溶剂法醚化生产工艺减少了化工溶剂的巨大浪费，缩减了工艺流程，节能环保，易于操作。
5、本发明采用特殊的精细粉碎机进行粉碎，并进一步筛分，在瓜尔胶产品本就较为细腻的基础上，更加确保了最终产品的颗粒均匀、细腻，细度达到200目以上，提高了产品的水溶性(本产品冷水即可打浆成糊)和渗透性，进一步降低织物印花堵网的几率。
6、本发明从反应工艺到加工设备进行系统化和精细化设计，综合采用上述方法，最终获得了一种具有速溶、易分散、高粘的速溶瓜尔胶产品。
本发明提供了一种快速水合瓜尔胶的制造方法，它可生产速溶、易分散、高粘特性的瓜尔胶产品，可提高石油水基压裂施工水平。本发明采用半干法工艺，可以控制成本降低能耗，完全满足连续配液进行压裂施工的要求。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例的生产工艺流程示意图
具体实施方式：
以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围
实施例1：本发明快速水合瓜尔胶的制造方法采用以下工艺步骤：
在100Kg的瓜尔胶原粉中雾化喷入含0.5Kg的氢氧化钠和1Kg聚乙二醇二缩水甘油醚的醇溶液20Kg，在20℃条件下碱化润湿30min，接着投入纳米级硅铝氧化混合物的分散剂1Kg，搅拌分散30分钟后的粗产品进入气流干燥机，在105℃条件下干燥5min，含水率7％，经过干燥去湿后的中间产品经过粉碎机磨粉之后细度达到200目，通过振动筛进行筛分，得到快速水合瓜尔胶。
实施例2：本发明快速水合尔胶的制造方法采用以下工艺步骤：
在100Kg的瓜尔胶原粉中雾化喷入含0.8Kg的氢氧化钠和2Kg聚乙二醇二缩水甘油醚的醇溶液30Kg，在25℃条件下碱化润湿30min，接着投入纳米级硅铝氧化混合物的分散剂2Kg，搅拌分散30分钟后的粗产品进入气流干燥机，在110℃条件下干燥6min，含水率8％，经过干燥去湿后的中间产品经过粉碎机磨粉之后细度达到200目，通过振动筛进行筛分，得到快速水合瓜尔胶。
实施例3：本发明快速水合瓜尔胶的制造方法采用以下工艺步骤：
在100Kg的瓜尔胶原粉中雾化喷入含1.0Kg的氢氧化钠和3Kg聚乙二醇二缩水甘油醚的醇溶液40Kg，在25℃条件下碱化润湿40min，接着投入纳3米级硅铝氧化混合物的分散剂3Kg，搅拌分散30分钟后的粗产品进入产品进入气流干燥机，在120℃条件下干燥8min，含水率9％，经过干燥去湿后的中间产品经过粉碎机磨粉之后细度达到200目，通过振动筛进行筛分，得到快速水合瓜尔胶。
实施例4：本发明快速水合瓜尔胶的制造方法采用以下工艺步骤：
在100Kg的瓜尔胶原粉中雾化喷入含1.0Kg的氢氧化钠和3Kg聚乙二醇二缩水甘油醚的醇溶液30Kg，在30℃条件下碱化润湿30min，接着投入纳米级硅铝氧化混合物的分散剂5Kg，搅拌分散40min后的粗产品进入进入气流干燥机，在130℃条件下干燥10min，含水率10％，经过干燥去湿后的中间产品经过粉碎机磨粉之后细度达到200目，通过振动筛进行筛分，得到快速水合瓜尔胶。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述水合瓜尔胶的制造方法包括的具体工艺步骤为：
(1)高效雾化润湿：碱性催化剂和醇溶剂的混合液的用量为瓜尔胶原粉的20.0％-40.0％(重量比)，润湿剂用量为瓜尔胶原粉的1.0％-3.0％(重量比)，润湿温度为20℃-30℃，润湿时间为20-40min；
(2)分散：分散剂的用量是瓜尔胶原粉的1.0％-5.0％(重量比)，分散时间是20-40min；
(3)干燥：将研磨之后的产品送入气流干燥机，在105℃-145℃条件下干燥3min-10min，干燥后的干料含水率在6％-10％；
(4)、粉碎、过筛、包装：经过干燥去湿后的中间产品经过粉碎机打粉之后细度能达到200目以上，通过振动筛进行筛分，振动筛出来的粉体进行分批、分级包装即为水合瓜尔胶成品。
2.根据权利要求1所述的一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
3.根据权利要求2所述的一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述碱性催化剂和醇溶剂的混合液质量浓度为0.5％-1.5％。
4.根据权利要求3所述的一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述醇溶剂为乙醇、异丙醇或正丁醇。
5.根据权利要求4所述的一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述醇溶剂的使用量为瓜尔胶原粉的5.0％-10％(重量比)。
6.根据权利要求5所述的一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述高效雾化润湿工艺为采用高效均匀的雾化工艺。
7.根据权利要求6所述的一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述润湿剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚及乙二醇二缩水甘油醚。
8.根据权利要求7所述的一种快速水合瓜尔胶的制造方法，其特征在于，所述分散剂为米级的硅铝氧化混合物。
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