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羟丙 基 淀 粉 的 理 化 指 标
二、项目概况（6）
（3）环保型降滤失剂的研制
二、项目概况（3）
（三）项目实施进度安排
项目实施的起止时间是：2014年6月1日—2016年7月31日。 2014年6月1日-2014年10月31日：购置相关设备、试剂和原料，制备马铃薯羟丙 基改性淀粉，并测试其理化性质，探讨影响羟丙基改性淀粉取代度的关键因素，确 定最佳制备工艺条件。 2014年11月1日-2015年4月15日：研制调节剂，优选配方和工艺，测试性能，并 进行现场应用及评价。 2015年4月16日-2015年9月30日：研制包被剂，优选配方和工艺，测试性能，进 行现场应用及评价。 2015年10月1日-2016年3月31日：研制降滤失剂，优选配方和工艺，测试性能， 进行现场应用及评价。 2016年4月1日-2016年6月20日：整理研究成果，形成马铃薯羟丙基改性淀粉制备 钻井泥浆助剂（调节剂、包被剂和降滤失剂）的关键技术；申报专利；购置设备， 建成年产6000吨助剂的生产线，进行设备调试。 2016年6月21日-2016年8月31日：生产线的试运行，提交项目总结材料报告，进 行项目验收。
该项目由胜利油田钻井工程技术公钻井泥浆公司提供技术支持。
二、项目概况（1）
（一）项目背景
降滤失剂、包被剂、调节剂，是油田钻井液中需要添加的化学品助剂。在钻井过程中，钻井 液的滤液侵入地层会引起泥页岩水化膨胀，严重时导致井壁不稳定和各种井下复杂情况。加入化 学助剂的目的就是要通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能降低钻井液的 滤失量，用以保证钻井液性能稳定，减少有害液体向地层滤失，以及稳定井壁、保证井径规则的 重要钻井液处理剂，它对井壁稳定、保护油气层起着重要的作用。根据国内外现状的情况对比， 传统的化学助剂不能够完全满足钻井需求，并且据数据显示，不能达到环保要求。因此我们采取 将马铃薯淀粉进行改性制备高取代度、高黏度羟丙基改性淀粉，并以羟丙基改性淀粉为主剂，通 过与其它助剂复配，形成生产成本低、工艺简单、适于工业化生产、易于推广应用的新技术，研 制出符合行业标准的绿色环保型化学助剂，并要在陇东超渗透油区的深井中推广应用。
造 成
❖
对土 壤
的
破
坏
传统化学药剂造成的水污染
二、项目概况（2）
（二）项目简介
马铃薯淀粉因其糊化温度低、黏度高、凝沉性好等特性。通过对淀粉颗粒的预溶胀处理，增强 分子的反应活性，在FAPE或复合催化剂的催化作用下，与环氧丙烷加成，形成性能更好的羟丙基淀 粉，再通过复配或二次化学改性，以提高羟丙基淀粉的抗温性能；再以改性后的羟丙基淀粉为主剂， 经复配、接枝、交联、聚合等工艺，形成环保型的泥浆助剂（流型调节剂、包被剂和降滤失剂）。
❖ 技术方案 马铃薯淀粉→马铃薯羟丙基改性淀粉→环保型泥浆助剂（流型调节剂、包被剂和降滤失剂）→助剂 制备工艺优化→助剂性能评价→油层保护评价→环境保护评价→现场试验与分析→总结技术成果→ 中试生产→建立生产线。
❖ 实验方法 1.以马铃薯羟丙基改性淀粉为主剂，通过链加长、取代，制备具有强包被抑制能力的天然改性高分 子包被剂。 2.以马铃薯羟丙基改性淀粉为主剂，选用优良的单体进行高强度接枝聚合、交联，制备流型调节剂。 3.以马铃薯羟丙基改性淀粉为主剂，与聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺等助剂复配，制备降滤失性能良好 的降滤失剂。 4.按国家或行业相关标准规定的有关测试方法，对产品的性能进行检测，并进行全面细致的分析和 评价。 5.根据助剂性能评价，优化助剂制备工艺。 6.将制备的泥浆助剂系列产品进行现场试验，并进行效果分析。 7.形成生产成本低、工艺简单、适于工业化生产、易于推广应用的马铃薯淀粉羟丙基改性淀粉制备 性能优良的环保型钻井泥浆助剂技术，并进行中试生产。
二、项目概况（4）
（三）技术原理
（1）羟丙基改性淀粉的制备原理 在碱性条件下，环氧丙烷易与淀粉发生醚化反应生成羟丙基淀粉。 反应机理如下：
（2）改性淀粉的制备工艺流程
以马铃薯淀粉为原 料、乙醇-水为溶胀剂、 氢氧化钠-脂肪醇聚氧 乙烯醚（AEO）为催化 剂、环氧丙烷为醚化 剂，经过改性制备羟 丙基改性源自文库粉。
二、项目概况（5）
反应过程:在高压釜中依次加入100 g马铃薯淀粉、 600 mL的70%乙醇水溶液，充分搅拌调 至糊状，溶胀30 min后，慢慢加入5 mL的40%NaOH-脂肪醇聚氧乙烯醚（体积比为20 : 1）溶 液，并搅拌30～45 min。在不断搅拌下缓慢向体系中加入9 mL的1,2-环氧丙烷，搅拌均匀后 升温至40 ℃的温度，恒温反应2.5 h后，降低体系温度，加入盐酸调节体系的pH值至7～8， 然后加入适量的乙醇，使产物沉淀，过滤分离出乙醇回收使用，所得产物用蒸馏水洗涤数次 后，在60 ℃下干燥、粉碎、过筛（孔径为0.076～0.098 mm）后，得到白色粉末HPS产品。通 过测定羟丙基淀粉的分子取代度和粘度，以及溶胀剂、醚化剂、催化剂用量和反应温度、时 间的确定出生产羟丙基淀粉的最佳工艺。
《马铃薯羟丙基改性淀粉转化为 钻井泥浆助剂的关键技术研究》
项目验收汇报
项目编号： Zx2014-03
二0一六年九月
一、企业概况
办公楼
厂房
庆阳能源化工集团沃德石油技术有限公司是2013年8月成立的专业化石油钻采设备及石 油化工助剂开发、研制与制造企业，可为石油开发企业生产加工各类钻采设备及各种石油 助剂。注册资金2094万元人民币，现有职工45名，其中技术人员23名，具有高、中级职称 人员11名。我公司生产的钻井化工及压裂化工产品主要销售到中石油的长庆油田、中石油 的吐哈油田、中石化的华北局、新疆地区的西北局等区域。同时，我公司具有中国石化一 级入网证、中国石油长庆油田二级入网证，凭借过硬的产品、良好的服务与国内中国石化 华北分公司、胜利油田、长庆油田等建立了稳定的客户关系。我公司现已与陇东学院、西 安石油大紧密合作，已逐步成为集科研、生产、销售为一体的大型综合性化工企业。并始 终坚信并践行“以科技为动力，以质量求发展，以服务谋效益”。
二、项目概况（6）
（3）环保型降滤失剂的研制
二、项目概况（3）
（三）项目实施进度安排
项目实施的起止时间是：2014年6月1日—2016年7月31日。 2014年6月1日-2014年10月31日：购置相关设备、试剂和原料，制备马铃薯羟丙 基改性淀粉，并测试其理化性质，探讨影响羟丙基改性淀粉取代度的关键因素，确 定最佳制备工艺条件。 2014年11月1日-2015年4月15日：研制调节剂，优选配方和工艺，测试性能，并 进行现场应用及评价。 2015年4月16日-2015年9月30日：研制包被剂，优选配方和工艺，测试性能，进 行现场应用及评价。 2015年10月1日-2016年3月31日：研制降滤失剂，优选配方和工艺，测试性能， 进行现场应用及评价。 2016年4月1日-2016年6月20日：整理研究成果，形成马铃薯羟丙基改性淀粉制备 钻井泥浆助剂（调节剂、包被剂和降滤失剂）的关键技术；申报专利；购置设备， 建成年产6000吨助剂的生产线，进行设备调试。 2016年6月21日-2016年8月31日：生产线的试运行，提交项目总结材料报告，进 行项目验收。
该项目由胜利油田钻井工程技术公钻井泥浆公司提供技术支持。
二、项目概况（1）
（一）项目背景
降滤失剂、包被剂、调节剂，是油田钻井液中需要添加的化学品助剂。在钻井过程中，钻井 液的滤液侵入地层会引起泥页岩水化膨胀，严重时导致井壁不稳定和各种井下复杂情况。加入化 学助剂的目的就是要通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能降低钻井液的 滤失量，用以保证钻井液性能稳定，减少有害液体向地层滤失，以及稳定井壁、保证井径规则的 重要钻井液处理剂，它对井壁稳定、保护油气层起着重要的作用。根据国内外现状的情况对比， 传统的化学助剂不能够完全满足钻井需求，并且据数据显示，不能达到环保要求。因此我们采取 将马铃薯淀粉进行改性制备高取代度、高黏度羟丙基改性淀粉，并以羟丙基改性淀粉为主剂，通 过与其它助剂复配，形成生产成本低、工艺简单、适于工业化生产、易于推广应用的新技术，研 制出符合行业标准的绿色环保型化学助剂，并要在陇东超渗透油区的深井中推广应用。
造 成
❖
对土 壤
的
破
坏
传统化学药剂造成的水污染
二、项目概况（2）
（二）项目简介
马铃薯淀粉因其糊化温度低、黏度高、凝沉性好等特性。通过对淀粉颗粒的预溶胀处理，增强 分子的反应活性，在FAPE或复合催化剂的催化作用下，与环氧丙烷加成，形成性能更好的羟丙基淀 粉，再通过复配或二次化学改性，以提高羟丙基淀粉的抗温性能；再以改性后的羟丙基淀粉为主剂， 经复配、接枝、交联、聚合等工艺，形成环保型的泥浆助剂（流型调节剂、包被剂和降滤失剂）。
❖ 技术方案 马铃薯淀粉→马铃薯羟丙基改性淀粉→环保型泥浆助剂（流型调节剂、包被剂和降滤失剂）→助剂 制备工艺优化→助剂性能评价→油层保护评价→环境保护评价→现场试验与分析→总结技术成果→ 中试生产→建立生产线。
❖ 实验方法 1.以马铃薯羟丙基改性淀粉为主剂，通过链加长、取代，制备具有强包被抑制能力的天然改性高分 子包被剂。 2.以马铃薯羟丙基改性淀粉为主剂，选用优良的单体进行高强度接枝聚合、交联，制备流型调节剂。 3.以马铃薯羟丙基改性淀粉为主剂，与聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺等助剂复配，制备降滤失性能良好 的降滤失剂。 4.按国家或行业相关标准规定的有关测试方法，对产品的性能进行检测，并进行全面细致的分析和 评价。 5.根据助剂性能评价，优化助剂制备工艺。 6.将制备的泥浆助剂系列产品进行现场试验，并进行效果分析。 7.形成生产成本低、工艺简单、适于工业化生产、易于推广应用的马铃薯淀粉羟丙基改性淀粉制备 性能优良的环保型钻井泥浆助剂技术，并进行中试生产。
二、项目概况（4）
（三）技术原理
（1）羟丙基改性淀粉的制备原理 在碱性条件下，环氧丙烷易与淀粉发生醚化反应生成羟丙基淀粉。 反应机理如下：
（2）改性淀粉的制备工艺流程
以马铃薯淀粉为原 料、乙醇-水为溶胀剂、 氢氧化钠-脂肪醇聚氧 乙烯醚（AEO）为催化 剂、环氧丙烷为醚化 剂，经过改性制备羟 丙基改性源自文库粉。
二、项目概况（5）
反应过程:在高压釜中依次加入100 g马铃薯淀粉、 600 mL的70%乙醇水溶液，充分搅拌调 至糊状，溶胀30 min后，慢慢加入5 mL的40%NaOH-脂肪醇聚氧乙烯醚（体积比为20 : 1）溶 液，并搅拌30～45 min。在不断搅拌下缓慢向体系中加入9 mL的1,2-环氧丙烷，搅拌均匀后 升温至40 ℃的温度，恒温反应2.5 h后，降低体系温度，加入盐酸调节体系的pH值至7～8， 然后加入适量的乙醇，使产物沉淀，过滤分离出乙醇回收使用，所得产物用蒸馏水洗涤数次 后，在60 ℃下干燥、粉碎、过筛（孔径为0.076～0.098 mm）后，得到白色粉末HPS产品。通 过测定羟丙基淀粉的分子取代度和粘度，以及溶胀剂、醚化剂、催化剂用量和反应温度、时 间的确定出生产羟丙基淀粉的最佳工艺。
《马铃薯羟丙基改性淀粉转化为 钻井泥浆助剂的关键技术研究》
项目验收汇报
项目编号： Zx2014-03
二0一六年九月
一、企业概况
办公楼
厂房
庆阳能源化工集团沃德石油技术有限公司是2013年8月成立的专业化石油钻采设备及石 油化工助剂开发、研制与制造企业，可为石油开发企业生产加工各类钻采设备及各种石油 助剂。注册资金2094万元人民币，现有职工45名，其中技术人员23名，具有高、中级职称 人员11名。我公司生产的钻井化工及压裂化工产品主要销售到中石油的长庆油田、中石油 的吐哈油田、中石化的华北局、新疆地区的西北局等区域。同时，我公司具有中国石化一 级入网证、中国石油长庆油田二级入网证，凭借过硬的产品、良好的服务与国内中国石化 华北分公司、胜利油田、长庆油田等建立了稳定的客户关系。我公司现已与陇东学院、西 安石油大紧密合作，已逐步成为集科研、生产、销售为一体的大型综合性化工企业。并始 终坚信并践行“以科技为动力，以质量求发展，以服务谋效益”。