專利名稱：一種微膠囊瓜爾膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微膠囊瓜爾膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
石油鉆井過程中，處理裂縫性、溶洞性漏失耗費大量資金、人力和時間。針對儲層的堵漏處理，國內(nèi)外研制了多種聚合物凝膠暫堵劑。但這些凝膠暫堵劑或者因強(qiáng)度低而堵漏失敗，或者因降解不徹底而對儲層造成較大傷害等緣故，目前仍然無法取得突破性進(jìn)展。瓜爾膠具有良好的生物降解性，廣泛用于儲層鉆進(jìn)和壓裂施工中。通過提高這些瓜爾膠的凝膠強(qiáng)度可以達(dá)到封堵裂縫性、溶洞性漏失的目的，而又對儲層不會造成較大的傷害。提高瓜爾膠強(qiáng)度的方法包括增大瓜爾膠的使用濃度。但是，當(dāng)瓜爾膠濃度太大時，配制過程中會出現(xiàn)結(jié)塊和魚眼，所以提高瓜爾膠配制濃度也有一定限度，一般不超過I %。因此所形成凍膠強(qiáng)度有限，不能有效地封堵地層中裂縫和溶洞。

發(fā)明內(nèi)容
本申請?zhí)峁┝艘环N微膠囊瓜爾膠，其包括瓜爾膠和包覆所述瓜爾膠的碳五石油樹脂。所述碳五石油樹脂與所述瓜爾膠的重量比可以為(I 100) (I 150)。

所述瓜爾膠的粒度可以小于200目。所述碳五石油樹脂軟化點可以為90 120°C。本申請還提供了一種微膠囊瓜爾膠的制備方法，該方法包括將分散介質(zhì)分為兩份，在第一份分散介質(zhì)中加入瓜爾膠，充分?jǐn)嚢韬笮纬晒蠣柲z-分散介質(zhì)的分散體系；在第二份分散介質(zhì)中加入碳五石油樹脂，充分?jǐn)嚢枞芙夂笮纬商嘉迨蜆渲?分散介質(zhì)的溶液；向所述瓜爾膠-分散介質(zhì)的分散體系中加入堿溶液，進(jìn)行堿化處理；在恒溫和攪拌的條件下，將所述碳五石油樹脂-分散介質(zhì)溶液緩慢加入所述瓜爾膠-分散介質(zhì)的分散體系中，并繼續(xù)所述恒溫和攪拌一段時間；停止恒溫攪拌，抽濾、烘干，得到微膠囊瓜爾膠；其中，所述分散介質(zhì)能溶解所述碳五石油樹脂，但不能使所述瓜爾膠增稠，即所述瓜爾膠加入到分散介質(zhì)后不會增稠。所述堿溶液為氫氧化鈉溶液,所述氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈉與所述瓜爾膠的重量比為(I 10) (I 1200)，所述堿化處理的溫度為30 50°C，所述堿化處理的時間為I 2h。所述碳五石油樹脂與所述瓜爾膠的重量比為(I 100) (I 50)。所述瓜爾膠與所述第一份分散介質(zhì)的質(zhì)量體積比為(4 : 9) (5 : 9)g/mL;所述碳五石油樹脂與所述第二份分散介質(zhì)的質(zhì)量體積比為(2 : 100) (5 100)g/mL。所述分散介質(zhì)可以選自但不限制于煤油、乙醇、正己烷、環(huán)己烷和四氯化碳中一種或幾種。所述瓜爾膠的粒徑可以為小于200目。所述碳五石油樹脂的軟化點可以為90 120°C。所述恒溫的溫度可以為30°C 50°C，所述一段時間可以為I 2h ;所述烘干的溫度可以為50°C 80°C。與有關(guān)技術(shù)相比，本申請實施例具有如下的有益效果(I)本申請實施例通過使用碳五石油樹脂包覆瓜爾膠，實現(xiàn)了瓜爾膠的微膠囊化，使得在不增加體系粘度的條件下增大瓜爾膠的使用濃度，因此在石油鉆井作業(yè)過程中，可以泵送非常大濃度的微膠囊瓜爾膠，進(jìn)而大幅度地提高瓜爾膠的凝膠強(qiáng)度，非常好地封堵地層的裂縫和溶洞，而且還解決有關(guān)技術(shù)中通過優(yōu)選交聯(lián)劑和復(fù)配稠化劑的方法提高瓜爾膠的成膠強(qiáng)度有限的問題。碳五石油樹脂可以與瓜爾膠顆粒表面的羥基形成化學(xué)鍵，且碳五石油樹脂與瓜爾膠的結(jié)合強(qiáng)度適中，包覆嚴(yán)密、不容易脫落；同時在注入地層后，在地層溫度以及調(diào)節(jié)PH值的作用下，包覆的碳五石油樹脂可以逐漸脫離瓜爾膠顆粒表面，裸露的瓜爾膠顆粒水化交聯(lián)后形成強(qiáng)度很大的凝膠，從而起到封堵裂縫的作用。(2)本申請實施例的微膠囊瓜爾膠，優(yōu)選使用軟化點為90 120°C的碳五石油樹月旨，進(jìn)一步優(yōu)化了碳五石油樹脂與瓜爾膠的結(jié)合強(qiáng)度，使得微膠囊瓜爾膠在注入地層過程中，不容易受熱過早剝落，同時又使碳五石油樹脂具有非常好的包覆效果。(3)由于瓜爾膠顆粒表面有非常豐富的水化基團(tuán)，加入水中后，體系會迅速增稠。而本申請實施例的微膠囊瓜爾膠的制備方法中，選用的分散介質(zhì)能溶解所述碳五石油樹月旨，但不能使所述瓜爾膠增稠，這樣瓜爾膠不會使體系增稠，保證了瓜爾膠顆粒保持原貌，同時碳五石油樹脂又能溶解于 分散介質(zhì)中，可實現(xiàn)瓜爾膠的包覆。
具體實施例方式本發(fā)明實施例的瓜爾膠可以采用油田常規(guī)使用的瓜爾膠，為保證實驗統(tǒng)一性，下述實施例的瓜爾膠均采用瓜爾膠a(天津中海油服化學(xué)公司，印度進(jìn)口食品級，粒徑小于200 目)實施例1(I)分別量取90mL和IOmL煤油，在90mL煤油中加入50g瓜爾膠a (天津中海油服化學(xué)公司，印度進(jìn)口食品級，粒徑小于200目，下同)，充分?jǐn)嚢韬笮纬晒蠣柲z-煤油的分散體系；在IOmL煤油中加入O. 33g碳五石油樹脂(昆侖RKA1090，軟化點90°C )，充分?jǐn)嚢枞芙夂笮纬商嘉迨蜆渲?煤油的溶液；(2)稱量1. Og氫氧化鈉，溶于20mL水中。然后將氫氧化鈉溶液加入到瓜爾膠-煤油的分散體系中，充分?jǐn)嚢?，?0°C下堿化1. 5h ;(3)在40°C恒溫攪拌條件下，，將碳五石油樹脂-煤油溶液緩慢加入瓜爾膠-煤油的分散體系中，在40°C下恒溫攪拌Ih ；(4)停止加熱和攪拌，抽濾、在60°C下烘干，得到粉末狀樣品，即為微膠囊瓜爾膠A0實施例2
(I)分別量取90mL和IOmL正己烷，在90mL正己烷中加入50g瓜爾膠a，充分?jǐn)嚢韬笮纬晒蠣柲z-正己烷的分散體系；在IOmL正己烷中加入O. 5g碳五石油樹脂(昆侖RKA1100，軟化點100°C )，充分?jǐn)嚢枞芙夂笮纬商嘉迨蜆渲?正己烷的溶液；(2)稱量5. Og氫氧化鈉,溶于20mL水中。然后將氫氧化鈉溶液加入到瓜爾膠-正己烷的分散體系中，充分?jǐn)嚢瑁?0°C下堿化1. 5h ；(3)將加熱到，在40°C恒溫攪拌條件下，將碳五石油樹脂-正己烷的溶液緩慢加入瓜爾膠-正己烷的分散體系中，在40°C下恒溫攪拌1. 5h ；(4)停止加熱和攪拌，抽濾、在60°C下烘干，得到粉末狀樣品，即為微膠囊瓜爾膠B0實施例3(I)分別量取90mL和IOmL乙醇，在90mL乙醇中加入40g瓜爾膠a，充分?jǐn)嚢韬笮纬晒蠣柲z-乙醇的分散體系；在IOmL煤油中加入O. 35g碳五石油樹脂(昆侖RKA1100，軟化點100°C )，充分?jǐn)嚢枞芙夂笮纬商嘉迨蜆渲?乙醇的溶液；(2)稱量O. 4g氫氧化鈉，溶于16mL水中。然后將氫氧化鈉溶液加入到瓜爾膠-乙醇分散體系中，充分?jǐn)嚢?，?0°C下堿化Ih ；(3)在40°C恒溫攪拌條件下，將碳五石油樹脂-乙醇的溶液緩慢加入瓜爾膠-乙醇的分散體系中，在40°C下恒溫攪拌Ih ；(4)停止加熱和攪拌，抽濾、在70°C下烘干，得到粉末狀樣品，即為微膠囊瓜爾膠C0
實施例4(I)將IOOmL煤油和50mL正己烷混合，然后分成130mL和20mL，在130mL煤油和正己烷溶液中加入60g瓜爾膠a，充分?jǐn)嚢韬笮纬晒蠣柲z-煤油和正己烷的分散體系；在20mL煤油和正己烷溶液中加入O. 6g碳五石油樹脂(昆侖RKA1090，軟化點90°C )，充分?jǐn)嚢枞芙夂笮纬商嘉迨蜆渲?煤油和正己烷的溶液；(2)稱量O. 15g氫氧化鈉，溶于24mL水中。然后將氫氧化鈉溶液加入到瓜爾膠-煤油和正己烷的分散體系中，充分?jǐn)嚢瑁?0°C下堿化1. 5h ；(3)在50°C恒溫攪拌條件下，將碳五石油樹脂-煤油和正己烷的溶液緩慢加入瓜爾膠-煤油和正己烷的分散體系中，在50°C下恒溫攪拌2h ；(4)停止加熱和攪拌，抽濾、在70°C下烘干，得到粉末狀樣品，即為微膠囊瓜爾膠D0實施例5(I)分別量取130mL和20mL煤油，在130mL煤油中加入60g瓜爾膠a，充分?jǐn)嚢韬笮纬晒蠣柲z-煤油的分散體系；在20mL煤油中加入O. 4g碳五石油樹脂(昆侖RKA1115,軟化點120°C )，充分?jǐn)嚢枞芙夂笮纬商嘉迨蜆渲?煤油的溶液；(2)稱量O. 05g氫氧化鈉，溶于24mL水中。然后將氫氧化鈉溶液加入到瓜爾膠-煤油分散體系中，充分?jǐn)嚢?，?0°C下堿化2h ；(3)在30°C恒溫攪拌條件下，將碳五石油樹脂-煤油的溶液緩慢加入瓜爾膠-煤油的分散體系中，在30°C下恒溫攪拌Ih ；(4)停止加熱和攪拌，抽濾、在80°C下烘干，得到粉末狀樣品，即為微膠囊瓜爾膠E0在其它實施例中，以環(huán)己烷和四氯化碳等作為溶劑，也能制得微膠囊瓜爾膠。得到的微膠囊瓜爾膠在常溫下，在水中不增粘，可以達(dá)到配制較高的濃度瓜爾膠。測試?yán)齀本測試?yán)脕頊y試微膠囊瓜爾膠在25°C下的表觀粘度。分別稱取6g實施例1-5制備的微膠囊瓜爾膠A、B、C、D、E，以及1. Og瓜爾膠a，分別加入IOOmL蒸餾水中，然后在25°C下用旋轉(zhuǎn)粘度計測得600rpm下的表觀粘度，具體結(jié)果見表1:表I
權(quán)利要求
1.一種微膠囊瓜爾膠，其包括瓜爾膠和包覆所述瓜爾膠的碳五石油樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微膠囊瓜爾膠，其中，所述碳五石油樹脂與所述瓜爾膠的重量比為(I 100) (I 50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微膠囊瓜爾膠，其中，所述瓜爾膠的粒度小于200目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微膠囊瓜爾膠，其中，所述碳五石油樹脂軟化點為90 120。。。
5.一種微膠囊瓜爾膠的制備方法，該方法包括 將分散介質(zhì)分為兩份，在第一份分散介質(zhì)中加入瓜爾膠，充分?jǐn)嚢韬笮纬晒蠣柲z-分散介質(zhì)的分散體系；在第二份分散介質(zhì)中加入碳五石油樹脂，充分?jǐn)嚢枞芙夂笮纬商嘉迨蜆渲?分散介質(zhì)的溶液； 向所述瓜爾膠-分散介質(zhì)的分散體系中加入堿溶液，進(jìn)行堿化處理； 在恒溫和攪拌的條件下，將所述碳五石油樹脂-分散介質(zhì)溶液緩慢加入所述瓜爾膠-分散介質(zhì)的分散體系中，并繼續(xù)所述恒溫和攪拌一段時間； 停止恒溫攪拌，抽濾、烘干，得到微膠囊瓜爾膠； 其中，所述分散介質(zhì)能溶解所述碳五石油樹脂，但不能使所述瓜爾膠增稠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，所述堿溶液為氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈉與所述瓜爾膠的重量比為(I 10) (I 1200)，所述堿化處理的溫度為30 50°C，所述堿化處理的時間為I 2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其中，所述碳五石油樹脂與所述瓜爾膠的重量比為(I 00) (I 50)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其中，所述瓜爾膠與所述第一份分散介質(zhì)的質(zhì)量體積比為(4 : 9) (5 : 9) g/mL;所述碳五石油樹脂與所述第二份分散介質(zhì)的質(zhì)量體積比為(2 100) (5 100)g/mL。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其中，所述分散介質(zhì)為煤油、乙醇、正己烷、環(huán)己烷和四氯化碳中一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6中任意一項所述的制備方法，其中，所述瓜爾膠的粒徑為小于200 目。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或6中任意一項所述的制備方法，其中，所述碳五石油樹脂的軟化點為90 120。。。
12.根據(jù)權(quán)利要求5或6中任意一項所述的制備方法，其中所述恒溫的溫度為30°C 50°C，所述一段時間為I 2h ;所述烘干的溫度為50°C 80°C。
全文摘要
一種微膠囊瓜爾膠，其包括瓜爾膠和包覆所述瓜爾膠的碳五石油樹脂。本申請還提供了該微膠囊瓜爾膠的制備方法。本申請實施例通過使用碳五石油樹脂包覆瓜爾膠，實現(xiàn)了瓜爾膠的微膠囊化，使得在不增加體系粘度的條件下增大瓜爾膠的使用濃度，可以泵送非常大濃度的微膠囊瓜爾膠，因此大幅度地提高瓜爾膠的凝膠強(qiáng)度，非常好地封堵地層的裂縫和溶洞。
文檔編號C09K8/44GK103045212SQ201310005228
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者趙志強(qiáng), 苗海龍, 李自立, 耿鐵, 徐博韜, 陳緣博 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司