專利名稱：榆樹皮粉粒、榆樹皮粉粒制備方法、榆樹皮粉植物膠以及榆樹皮粉植物膠的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種榆樹皮粉粒、榆樹皮粉粒制備方法、榆樹皮粉植物膠以及榆樹皮 粉植物膠的應用。
背景技術：
各油田在生產實踐中長期受油井含水的困撓，如果采用理想的堵水材料和堵水方 法能夠有效解決這一問題。堵水是讓水在高分子材料作用下形成凝膠狀，失去流動性而堵 住后續部分的水流通道，讓油層中水流動改變方向，為油井創造更大的供油半徑，讓注入的 水或地層水在更大的驅油半徑上發揮以水驅油的作用，提高油井產量，提高油井最終采收率。中國生長野生植物的地區幅員遼闊，有不少地區尚未被開發，一些野生植物經過 一定的加工處理，可以在采油作業中得到很好的應用，例如榆樹皮中含有聚戊糖、木質素、 纖維素等，組成。其中的主要成分——聚戊糖是天然高分子化合物，其特點是高分子鏈上含 有多個羥基，吸附能力很強，容易吸附在固體或巖石表面形成高分子溶劑化水膜。聚戊糖在 水中能形成膠體，具有高增粘能力。另外榆樹皮中的水不溶物具有較好的油溶性、吸水性， 在地層條件下能形成水包油乳狀液。

發明內容
本發明為解決上述技術問題，提供了一種榆樹皮粉粒、榆樹皮粉粒制備方法、榆樹 皮粉植物膠以及榆樹皮粉植物膠的應用。本發明解決其技術問題所采取的技術方案是一種榆樹皮粉粒制備方法，包括如 下步驟選料，從榆樹皮中清除雜質；干燥，采用曬干或烘干的方式，使干燥后的榆樹皮重量至少減少12% ；粉碎，將干燥后的榆樹皮破碎制成粉粒。所述粉碎步驟之后，還可包括過篩步驟，將粉粒通過80 100目的篩子過篩。所述干燥步驟中，烘干方式所采用的溫度可為50 60°C，持續12 24小時。所述榆樹皮可采用秋季采收的榆樹皮。一種榆樹皮粉粒，粒徑為0. 148 0. 185mm。所述粒徑可為0. 154 0. 180mm。一種榆樹皮粉植物膠，包括榆樹皮粉粒和水的混合，重量配比的濃度為3-5%。水的礦化度范圍可為15000 20000mg/l。榆樹皮粉植物膠作為堵水劑懸浮液或堵水劑攜帶液的應用。榆樹皮粉植物膠作為自動降解鉆井液的配制基漿的應用。榆樹皮粉植物膠作為低密度充氣鉆井液的配制基漿的應用。
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本發明中，所述榆樹皮粉粒中的聚戊糖與可溶性纖維素等高分子在固態時，分子 鏈呈卷曲狀態，遇水后水分子進入這些分子之間，分子鏈上的-0H基與水分子發生氫鍵吸 附，產生由溶脹到溶解的過程，增加了分子間的接觸和內摩擦力，顯示出粘性，制備出榆樹 皮粉植物膠的主要特點就是具有明顯的增粘性能。利用榆樹皮粉植物膠的粘性，我們可以 用它作為顆粒堵水劑的懸浮液及攜帶液，增強堵水效果，并增加了顆粒堵水劑堵水施工的 可行性。而且，由于榆樹皮粉植物膠資源豐富，加工成本低，具有相當高的性價比，所以具有 廣闊的開發前景。


圖1為榆樹皮粉植物膠粘度與濃度的關系曲線圖；圖2為5%濃度的榆樹皮植物膠粘度與礦化度關系曲線圖；圖3為5%濃度的榆樹皮植物膠穩定性測試曲線圖；圖4為生化處理榆樹皮粉植物膠的自動降粘實驗曲線圖；圖5為生化處理榆樹皮粉植物膠的滲透性恢復實驗曲線圖。
具體實施例方式實施例1 一種榆樹皮粉粒制備方法，包括如下步驟選料，從秋季采收的榆樹皮中清除雜質；干燥，采用烘干的方式，溫度為60°C，持續12小時。使干燥后的榆樹皮重量減少了 12% ；粉碎，將干燥后的榆樹皮破碎制成粉粒，以清除粗纖維；過篩，將粉粒通過80目的篩子過篩。一種榆樹皮粉粒，粒徑為0. 185mm。一種榆樹皮粉植物膠，包括榆樹皮粉粒和水的混合，重量配比的濃度為3%，其中， 水的礦化度范圍為20000mg/l。實施例2 一種榆樹皮粉粒制備方法，包括如下步驟選料，從秋季采收的榆樹皮中清除雜質；干燥，采用烘干的方式，溫度為50°C，持續24小時。使干燥后的榆樹皮重量減少了 18% ；粉碎，將干燥后的榆樹皮破碎制成粉粒，以清除粗纖維；過篩，將粉粒通過100目的篩子過篩。一種榆樹皮粉粒，粒徑為0. 148mm。一種榆樹皮粉植物膠，包括榆樹皮粉粒和水的混合，重量配比的濃度為5%，其中， 水的礦化度范圍為15000mg/l。實施例3:一種榆樹皮粉粒制備方法，包括如下步驟選料，從秋季采收的榆樹皮中清除雜質；
干燥，采用曬干的方式，持續晾曬22小時。使干燥后的榆樹皮重量減少了 15% ；粉碎，將干燥后的榆樹皮破碎制成粉粒，以清除粗纖維；過篩，將粉粒通過90目的篩子過篩。一種榆樹皮粉粒，粒徑為0. 164_。一種榆樹皮粉植物膠，包括榆樹皮粉粒和水的混合，重量配比的濃度為4%，其中， 水的礦化度范圍為18000mg/l。野生植物具有采收季節性強的特點，為保證產品質量，采收期最好在秋季，過早則 有效成分低，含水量較高；過遲則有效組成分解和轉移到樹皮以外的其它器官中。烘干時溫 度不宜過高，保存時要維持良好的通風條件，以防止霉變。產品的質量與加工機械效率、時 間長短和粉粒大小有密切關系。粉粒過細，則易成團；粉粒過粗，則會延長溶脹時間，因此粒 徑控制在0. 154 0. 180mm為佳。榆樹皮粉植物膠作為堵水劑懸浮液或堵水劑攜帶液的應用榆樹皮粉植物膠中含有水溶性纖維素和聚糖類高分子，高分子通過吸附基團吸附 在泥頁巖表面，并能滲透到微裂隙中去，這些高分子物質相互橋接，使榆樹皮粉植物膠能形 成具有一定強度的高分子膜，附在井壁上，這些高分子膜薄而且堅韌，滲透性極低，一方面 能阻止自由水繼續向地層滲漏，另一方面也能提高泥頁巖的膠結性。另外，榆樹皮粉植物膠 中與地層配伍性較好的纖維成分，能堵塞滲漏通道，從而起到堵漏和降低濾失量的作用。榆 樹皮粉植物膠以上特性使其具有堵水和改變吸水剖面的作用。濃度對榆樹皮粉植物膠粘度的影響在實驗室中，對一系列濃度的榆樹皮粉植物 膠的粘度進行了測定，實驗結果如圖1所示，從圖1中可以看出，隨著榆樹皮粉植物膠的濃 度增加，它的粘度也在逐漸增強，結合現場施工及效果分析，通常選用3-5 %的濃度。礦化度對榆樹皮粉植物膠粘度的影響為了進一步驗證榆樹皮粉植物膠在不同地 層的適用能力，在30°C條件下用不同礦化度的水配制榆樹皮粉植物膠，并測定其粘度，實驗 結果如圖2所示。從圖2中可以看出，榆樹皮粉植物膠的粘度隨礦化度的增加而降低。為 達到較好效果，礦化度范圍一般為15000 20000mg/l。榆樹皮粉植物膠的穩定性為了了解榆樹皮粉植物膠的穩定性，我們測定了在 30°C條件下榆樹皮粉植物膠的粘度隨時間的變化，實驗結果如圖3所示。從圖3中可以看 到，隨時間的延長，榆樹皮粉植物膠的粘度略有下降，下降趨勢較為平緩，封堵效果略微減 弱，說明榆樹皮粉植物膠在地下的封堵效果能持續較長時間，隨著時間的延長，封堵效果減 弱不明顯。榆樹皮粉植物膠作為自動降解鉆井液的配制基漿的應用與現代生物技術相結合是鉆井液技術發展的一個新的方向，所以榆樹皮粉植物膠 在鉆井行業中得到了越來越廣泛的應用。為了解決開發地下流體資源時護壁堵漏和恢復產 層滲透性之間的矛盾，提出了采用可自動降解的榆樹皮粉植物膠鉆井液的思路，指在榆樹 皮粉植物膠中加入生物酶，在地層環境中就可以自動降解，不需要其他的外力因素介入，即 在鉆井期間，榆樹皮粉植物膠鉆井液具有較好的護壁堵漏性能，鉆井工作結束后，榆樹皮粉 植物膠鉆井液又能自動降解，流動性增強，從而達到恢復產層滲透性的目的。前面的研究表明，榆樹皮粉植物膠可以用來配制粘性調整范圍較大的鉆井液，因 此可以用它作自動降解鉆井液的基礎材料，即配制基漿，只要找到合適的生物酶，并保證與具體鉆進地層相關的實驗條件，就能達到自動降解和防止地層傷害的目的，為低壓低滲油 氣田的勘探開發提供一種很有價值的思路。例如，造紙廢水處理劑MICROPANPAPER是一種 細菌和生物酶復合物，它包括多種微生物以及纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶等生物酶，能 夠加速有機物質的生物降解速度。MICROPAN PAPER中所含有的酶專門用于"攻擊"纖維素 及多聚糖等高分子物質的長鏈，加速這類物質的降解。如圖4中所示為生化處理榆樹皮粉植物膠的自動降粘實驗曲線圖，如圖5中所示 為滲生化處理榆樹皮粉植物膠的透性恢復實驗曲線圖，從圖4、5中可以看出，選擇性能優 越的榆樹皮粉植物膠，用生物酶作為主要性能調控劑，可以使鉆井液在鉆進期間維持較好 的護壁堵漏性能，而在鉆井結束后，榆樹皮粉植物膠粘度自動降低，使產層的滲透性得以恢
M. o榆樹皮粉植物膠作為低密度充氣鉆井液的配制基漿的應用榆樹皮粉植物膠可與發泡劑從表面化學性質上相配伍，其中的不可溶性纖維和微 粒骨架成分也發揮了良好的作用。通過實驗表明，榆樹皮粉植物膠的發泡效果和穩定性均 能達到較高水平。因此用可以它配制出了低密度充氣鉆井液。例如采用0P(脂肪醇或(烷 基酚)聚氧乙烯醚系列產品)作為發泡劑，在加入榆樹皮粉植物膠前后發泡劑的發泡效果 和穩定性對比，如下表中所示。 從表中可以看出榆樹皮粉植物膠能使發泡劑的發泡效果(泡沫體積)和穩定性 (半衰期)均能達到較高水平。以上對本發明所提供的榆樹皮粉粒、榆樹皮粉粒制備方法、榆樹皮粉植物膠以及 榆樹皮粉植物膠的應用進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方 式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對 于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變 之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
一種榆樹皮粉粒制備方法，其特征在于包括如下步驟選料，從榆樹皮中清除雜質；干燥，采用曬干或烘干的方式，使干燥后的榆樹皮重量至少減少12％；粉碎，將干燥后的榆樹皮破碎制成粉粒。
2.根據權利要求1所述的榆樹皮粉粒制備方法，其特征在于所述粉碎步驟之后，還包 括過篩步驟，將粉粒通過80 100目的篩子過篩。
3.根據權利要求1或2所述的榆樹皮粉粒制備方法，其特征在于所述干燥步驟中，烘 干方式所采用的溫度為50 60°C，持續12 24小時；所述榆樹皮采用秋季采收的榆樹皮。
4.一種榆樹皮粉粒，其特征在于粒徑為0. 148 0. 185mm。
5.根據權利要求4所述的榆樹皮粉粒，其特征在于所述粒徑為0.154 0. 180mm。
6.一種榆樹皮粉植物膠，其特征在于包括榆樹皮粉粒和水的混合，重量配比的濃度 為 3-5%。
7.根據權利要求6所述的榆樹皮植物膠，其特征在于水的礦化度范圍為15000 20000mg/l。
8.榆樹皮粉植物膠作為堵水劑懸浮液或堵水劑攜帶液的應用。
9.榆樹皮粉植物膠作為自動降解鉆井液的配制基漿的應用。
10.榆樹皮粉植物膠作為低密度充氣鉆井液的配制基漿的應用。
全文摘要
本發明涉及榆樹皮粉粒、榆樹皮粉粒制備方法、榆樹皮粉植物膠。所述榆樹皮粉粒制備方法，包括選料、干燥、粉碎。榆樹皮粉粒粒徑為0.148～0.185mm。榆樹皮粉粒和水的混合制成榆樹皮粉植物膠，重量配比的濃度為3-5％。本發明還公開了榆樹皮粉植物膠作為堵水劑懸浮液或堵水劑攜帶液、自動降解鉆井液的配制基漿、低密度充氣鉆井液的配制基漿的應用。本發明中，所述榆樹皮粉粒中的聚戊糖與可溶性纖維素等高分子在固態時，分子鏈呈卷曲狀態，遇水后水分子進入這些分子之間，分子鏈上的-OH基與水分子發生氫鍵吸附，產生由溶脹到溶解的過程，增加了分子間的接觸和內摩擦力，顯示出粘性，制備出榆樹皮粉植物膠的主要特點就是具有明顯的增粘性能。
文檔編號C09K8/02GK101864284SQ201010209530
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者梁開方, 石云, 遲毓剛 申請人:梁開方;石云;遲毓剛