一種擠壓膨化變性淀粉降濾失劑及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種質優價廉的變性淀粉降濾失劑，通過如下技術方案獲得：利用擠壓膨化設備，以木薯淀粉為原料，加入適量的水、和特定的催化劑和氧化劑，在攪拌料斗中形成均勻物料，通過擠壓膨化設備將化學變性和物理變性同時進行而制得；本發明工藝簡單、環保，產品符合APISpec13A標準。
【專利說明】一種擠壓膨化變性淀粉降濾失劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及降濾失劑，具體涉及一種擠壓膨化氧化法制備的變性淀粉降濾失劑。【背景技術】
[0002]在鉆井過程中，鉆井液的濾液侵人地層會引起泥頁巖水化膨脹，嚴重時導致井壁不穩定和各種井下復雜情況，加入降濾失劑的目的就是要通過在井壁上形成低滲透率、柔韌、薄而致密的濾餅，盡可能降低鉆井液的濾失量，以穩定井壁、保護油氣層，因而降濾失劑成為產銷量最大的鉆井液處理劑之一。變性淀粉作為降濾失劑具有天然易得、可降解、質優價廉等優勢。
[0003]變性淀粉作為降濾失劑也有一定研究，如煤炭科學研究總院西安分院將預膠化淀粉PGS作為降濾失劑，具有良好的防失水性能，而對泥漿粘度影響不大；中國專利ZL201010125334，西南石油大學采用硅化的羧甲基淀粉或由硅化的羧甲基淀粉和羧甲基化的海藻酸鈉制備了油氣田鉆井用雙改性淀粉降濾失劑，使用醇基為分散相進行化學變性，實施例關鍵指標為降濾失值7.8-9.3ml，表觀粘度16.5-22.3mpa.s ;為了獲得較好的降濾失效果或耐高溫效果，很多技術采用接枝共聚法制備鉆井液降濾失劑，需要使用丙烯酸、丙烯酰胺等毒性強、易揮發化學試劑。目前用于石油鉆井液降濾失方面的淀粉產品，存在工藝復雜、反應條件苛刻、使用大量有機溶劑等問題，導致工藝難度大、設備投入大、不環保、生產成本高等問題。

【發明內容】

[0004]本發明為克服現有技術中的不足，提供了一種質優價廉的變性淀粉降濾失劑，通過如下技術方案獲得:一種 擠壓膨化變性淀粉降濾失劑，其特征在于通過如下方法獲得:
[0005]以木薯淀粉為原料，加入適量的水、催化劑和氧化劑，在攪拌料斗中形成均勻物料，通過擠壓膨化設備將化學變性和物理變性同時進行而制得；
[0006]所述木薯淀粉，水分含量為10-15%;
[0007]所述水加入量為淀粉重量的3-12%，控制物料水分含量為18-22% ；
[0008]所述催化劑采用碳酸鈉或碳酸氫鈉,碳酸鈉加入量為淀粉重量的0.1-0.5%,碳酸氫鈉加入量為淀粉重量的0.5-1% ；
[0009]所述氧化劑采用次氯酸鈉或雙氧水，加入次氯酸鈉(有效氯含量為8-15%)量為淀粉重量的0.5-3% ;加入雙氧水(有效含量為25-35%)的量為淀粉重量的0.5-3% ；
[0010]攪拌料斗中攪拌時間為5-10min ；
[0011]物料反應溫度為80_120°C，通過控制反應加熱和冷卻系統來調節；
[0012]物料反應時間為2_30min，通過控制螺旋轉速來調節。
[0013]擠壓膨化設備主要由供料系統、擠壓系統、旋切系統、加熱系統、傳動系統、冷卻系統、控制系統組成，本發明通過利用擠壓膨化設備，將化學變性和物理變性同時進行，最終得到冷水可溶的產品。[0014]本發明與現有技術相比具有如下優勢:
[0015]1.本發明通過化學變性和物理變性同時進行，一步制得，工藝簡單穩定。
[0016]2.不需使用復雜或毒性較強的化學試劑，工藝無廢水廢液排放，環保安全，易工業化。
[0017]3.產品指標高于API Specl3A標準，4%鹽水中降濾失值可達4_8ml，表觀粘度ΙΟ-lScp，完全符合出口要求，在以清水、鹽水、海水為溶劑的泥漿中降濾失效果均優異。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]采用型號SX3000-100擠壓膨化機(山東賽信膨化機械有限公司)，在攪拌料斗中按順序加入水分含量為10-15%的木薯淀粉10公斤，加入適量水，使木薯淀粉含水量為18%，再加入碳酸鈉0.01公斤、次氯酸鈉0.05公斤，攪拌5分鐘至物料均勻；開動設備的加熱系統和冷卻系統，調節物料的反應溫度80°C，通過控制出料速度保持反應時間為2分鐘，喂料，得到塊狀的膨化產品；卸料，將塊狀產品放入粉碎機中，經過粉碎、篩分、包裝得到成品。
[0020]實施例2
[0021]在攪拌料斗中按順序加入分含量為10-15%的木薯淀粉10公斤，加入適量水，使木薯淀粉含水量為20%,再加入碳酸鈉0.05公斤、次氯酸鈉0.3公斤，攪拌10分鐘至物料均勻；開動設備的加熱系統和冷卻系統，調節物料的反應溫度120°C，通過控制出料速度保持反應時間為30分鐘，喂料，得到塊狀的膨化產品；卸料，將塊狀產品放入粉碎機中，經過粉碎、篩分、包裝得到成品。
[0022]實施例3
[0023]在攪拌料斗中按順序加入分含量為10-15%的木薯淀粉10公斤，加入適量水，使木薯淀粉含水量為22%，再加入碳酸鈉0.03公斤、雙氧水0.1公斤，攪拌10分鐘至物料均勻；開動設備的加熱系統和冷卻系統，調節物料的反應溫度100°C，通過控制出料速度保持反應時間為10分鐘，喂料，得到塊狀的膨化產品；卸料，將塊狀產品放入粉碎機中，經過粉碎、篩分、包裝得到成品。
[0024]實施例4
[0025]在攪拌料斗中按順序加入分含量為10-15%的木薯淀粉10公斤，加入適量水，使木薯淀粉含水量為18%，再加入碳酸氫鈉0.05公斤、次氯酸鈉0.2公斤，攪拌10分鐘至物料均勻；開動設備的加熱系統和冷卻系統，調節物料的反應溫度110°C，通過控制出料速度保持反應時間為20分鐘，喂料，得到塊狀的膨化產品；卸料，將塊狀產品放入粉碎機中，經過粉碎、篩分、包裝得到成品。
[0026]實施例5
[0027]在攪拌料斗中按順序加入分含量為10-15%的木薯淀粉10公斤，加入適量水，使木薯淀粉含水量為20%，再加入碳酸氫鈉0.07公斤、雙氧水0.05公斤，攪拌5分鐘至物料均勻；開動設備的加熱系統和冷卻系統，調節物料的反應溫度80°C，通過控制出料速度保持反應時間為5分鐘，喂料，得到塊狀的膨化產品；卸料，將塊狀產品放入粉碎機中，經過粉碎、篩分、包裝得到成品。
[0028]實施例6[0029]在攪拌料斗中按順序加入分含量為10-15%的木薯淀粉10公斤，加入適量水，使木薯淀粉含水量為22%，再加入碳酸氫鈉0.1公斤、雙氧水0.3公斤，攪拌10分鐘至物料均勻；開動設備的加熱系統和冷卻系統，調節物料的反應溫度100°C，通過控制出料速度保持反應時間為10分鐘，喂料，得到塊狀的膨化產品；卸料，將塊狀產品放入粉碎機中，經過粉碎、篩分、包裝得到成品。
[0030]本發明所制得的降濾失劑經檢測理化指標和石油鉆井液降濾失指標均可達到:
[0031]理化指標滿足:水分5-12%，細度(2000 μ m分樣篩)無殘留；石油鉆井液降濾失劑指標按API Specl3A標準，滿足4%鹽水和飽和鹽水檢測，室溫25°C養護24h，具體為:4%鹽水表觀粘度AV ≤18mpa.S、降濾失值FL ≤ 10ml，飽和鹽水表觀粘度AV ≤ 20mpa.S、降濾失值 FL ≤ 1Oml0
【權利要求】
1.一種擠壓膨化變性淀粉降濾失劑，其特征在于通過如下方法獲得: 利用擠壓膨化設備，以木薯淀粉為原料，加入適量的水、催化劑和氧化劑，在攪拌料斗中形成均勻物料，通過擠壓膨化設備將化學變性和物理變性同時進行而制得；
所述木薯淀粉，水分含量為10-15%; 所述水加入量為淀粉重量的3-12%，控制物料水分含量為18-22% ；
所述催化劑采用碳酸鈉或碳酸氫鈉，碳酸鈉加入量為淀粉重量的0.1-0.5%,碳酸氫鈉加入量為淀粉重量的0.5-1% ； 所述氧化劑采用次氯酸鈉或雙氧水，加入次氯酸鈉量為淀粉重量的0.5-3% ;加入雙氧水的量為淀粉重量的0.5-3% ；
攪拌料斗中攪拌時間為5-10min ； 物料反應溫度為80-120°C，通過控制反應加熱和冷卻系統來調節；
物料反應時間為2-30min，通過控制螺旋轉速來調節。
2.根據權利要求1所述的一種擠壓膨化變性淀粉降濾失劑，其特征在于通過如下方法獲得: 利用擠壓膨化設備，以木薯淀粉為原料，加入適量的水、催化劑和氧化劑，在攪拌料斗中形成均勻物料，通過擠壓膨化設備將化學變性和物理變性同時進行而制得；
所述木薯淀粉，水分含量為10%; 所述水加入量為淀粉重量的10%，控制物料水分含量為20% ；
所述催化劑采用碳酸鈉或碳酸氫鈉，碳酸鈉加入量為淀粉重量的0.3%，碳酸氫鈉加入量為淀粉重量的0.7% ； 所述氧化劑采用次氯酸鈉或雙氧水，加入次氯酸鈉量為淀粉重量的1% ;加入雙氧水的量為淀粉重量的0.3% ；
攪拌料斗中攪拌時間為1Omin ； 物料反應溫度為110°C，通過控制反應加熱和冷卻系統來調節； 物料反應時間為20min，通過控制螺旋轉速來調節。
3.根據權利要求1或2所述的一種擠壓膨化變性淀粉降濾失劑的制備方法，其特征在于所述的擠壓膨化設備為:型號SX3000-100擠壓膨化機，山東賽信膨化機械有限公司。
【文檔編號】C09K8/035GK103724440SQ201310701256
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】馮琳, 潘瑞堅, 梁著棋, 玉瓊廣, 甘振登, 朱彩麗, 劉群艷, 黃家滿 申請人:廣西農墾明陽生化集團股份有限公司