纳米淀粉粒子的高效制备及其对钻井液性能的影响*
2022-01-10聂育志陈红壮邱在磊董国峰
油田化学 2021年4期
马 鹏,张 磊,聂育志,陈红壮,邱在磊,董国峰,张 顺
(1.德州大陆架石油工程技术有限公司,山东德州 253005;2.中国地质大学(武汉)油气勘探开发理论与技术湖北省重点实验室,湖北武汉 430074;3.中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室,湖北武汉 430074;4.西安石油大学西安市致密油(页岩油)开发重点实验室,陕西西安 710065)
开发性能优良、环境友好的钻井液体系是当前钻井液技术发展的首要关键。纳米材料由于其特殊效应,如小尺寸效应、量子尺寸效应、界面效应、宏观量子隧道效应等,具有常规材料所不具备的性能,既可以满足环保要求,又可以满足页岩储层高效钻井要求[1-4]。然而,目前以纳米材料为基础的添加剂种类偏少、成本昂贵,严重制约了该技术的发展。淀粉作为一种可再生、环境友好的天然高分子聚合物,在自然界的分布十分广泛,价格低廉,来源丰富,且容易改性。纳米淀粉颗粒是近年来研究较多的纳米材料,在复合材料、药物载体和食品等方面得到了广泛的应用[5-7]。基于其优势,将纳米淀粉粒子应用于钻井液将是油气钻采领域的一项极具潜力的新技术。
目前,操作简单、成本低廉的沉降法是制备纳米淀粉颗粒的一种普遍方法。然而,该方法只有在低浓度条件下才可得到小尺寸的纳米淀粉颗粒。这是由于高浓度淀粉溶液的黏度高,阻碍了淀粉分子向非极性溶剂中的扩散,导致制备的颗粒尺寸大。采用低浓度的淀粉溶液时,会降低生产效率,增加成本[8-9]。……
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