CN104356396A - 一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法 - Google Patents
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104356396A CN104356396A CN201410682251.2A CN201410682251A CN104356396A CN 104356396 A CN104356396 A CN 104356396A CN 201410682251 A CN201410682251 A CN 201410682251A CN 104356396 A CN104356396 A CN 104356396A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lignin
- sulfite
- amendment
- preparation
- control agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 56
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 16
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 6
- BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L potassium sulfite Chemical group [K+].[K+].[O-]S([O-])=O BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 235000019252 potassium sulphite Nutrition 0.000 claims description 5
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 abstract 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012675 alcoholic extract Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002332 oil field water Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在100℃～140℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量110mmol/g～610mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0～1∶9～10，电热套保温时间5h，加入催化剂，用碱液调节pH 9～12，制得木质素磺酸盐调剖剂。亚硫酸盐法进行磺化改性改性木质素，其水溶性、分散性、表面活性等较好，同时木质素原料丰富，价格低廉，选择性大，安全无毒，可完全生物降解，不受pH影响，改性后的木质素亚硫酸盐调剖剂广泛应用到油田调剖剂中。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学及采油技术领域，特别涉及一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法。
背景技术
木质素与纤维素、淀粉、植物丹宁和腐殖酸并列为五大类钻井液用的天然有机原料，是目前国内外用途较广、用量最大、价格较低的钻井液处理剂。木质素来源丰富、价格低廉、可生物降解、对环境无污染，被广泛用于油田的调剖。因为木质素分子中具有芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、羧基等多种活性基团，兼具可再生可、生物降解以及无毒等优点，所以被视为优良的绿色化工原料，其改性研究备受关注。木质素在化学上具有不稳定性，通过对木质素的化学改性研究(磺化、硫化、氧化、接枝共聚、缩合、交联)可极大地提高木质素的应用性能，并能拓展其应用领域。目前，国内外磺化改性木质素的大多产品来源为改性亚硫酸盐法造纸制浆废液和碱法造纸制浆黑液。
化学调剖是通过在地层中注入调剖剂，调整非均质地层的吸水剖面，提高水驱波及系数，从而提高原油采收率的技术。目前国内使用的调剖剂很大一部分是利用聚丙烯酰胺类聚合物在地下交联生成的凝胶对高渗透层进行物理堵塞。这类调剖剂多使用无机铬交联剂，交联反应快且不易控制，使用的铬盐有毒，易污染环境，聚合物浓度较高，调剖剂材料费高，不利于大剂量使用。
发明内容
针对上述问题，本发明对木质素进行磺化改性，利用亚硫酸盐，制备出一种性能优良的采油用木质素亚硫酸盐调剖剂。本发明提供一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在100℃～140℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量110mmol/g～610mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0～1∶9～10，电热套保温时间5h，加入催化剂，用碱液调节pH 9～12，制得木质素磺酸盐调剖剂。
进一步，所述磺化剂也可以采用亚硫酸钾和氢氧化钾。
进一步，所述催化剂为FeCl3、CuSO4、ZnCl2中任意一种。
进一步，所述碱液是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、磷酸钾溶液、磷酸二氢钾溶液、亚硫酸钾溶液中任意一种。
本发明的优点在于：相对于碱法造纸制浆黑液的木质素产物相比，亚硫酸盐法造纸制浆废液改性后的产品其水溶性、分散性、表面活性等较好。利用木质素改性材料生产油田水处理剂，木质素作为天然高分子材料，原料丰富，价格低廉，选择性大，投药量小，安全无毒，可完全生物降解，不受pH影响，改性后的木质素亚硫酸盐调剖剂广泛应用到油田调剖剂中。
具体实施方式
以下应用实施例对发明做进一步说明。
实施例1：
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在100℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量600mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为1∶9，电热套保温时间5h，加入催化剂FeCl3，用氢氧化钠溶液液调节pH 9，制得木质素磺酸盐调剖剂。
实施例2：
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在120℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量5001mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0.5∶9.5，电热套保温时间5h，加入催化剂CuSO4，用氢氧化钠溶液调节pH 10，制得木质素磺酸盐调剖剂。
实施例3：
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在120℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量5001mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0.5∶9.5，电热套保温时间5h，加入催化剂ZnCl2，用碳酸钠溶液调节pH 9，制得木质素磺酸盐调剖剂。
实施例4：
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钾和硫酸钾构成的磺化剂，在130℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中K2SO3用量5001mmol/g，KOH与K2SO3摩尔比为0.5∶9.5，电热套保温时间5h，加入催化剂FeCl3，用亚硫酸钾溶液调节pH 10，制得木质素磺酸盐调剖剂。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其特征在于，具体的操作步骤为：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在100℃～140℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量110mmol/g～610mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0～1∶9～10，电热套保温时间5h，加入催化剂，用碱液调节pH 9～12，制得木质素磺酸盐调剖剂。
2.根据权利要求所述一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其特征在于，所述磺化剂为亚硫酸钾和氢氧化钾。
3.根据权利要求所述一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为FeCl3、CuSO4、ZnCl2中任意一种。
4.根据权利要求所述一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其特征在于，所述碱液是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、磷酸钾溶液、磷酸二氢钾溶液、亚硫酸钾溶液中任意一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410682251.2A CN104356396A (zh) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | 一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410682251.2A CN104356396A (zh) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | 一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104356396A true CN104356396A (zh) | 2015-02-18 |
Family
ID=52523719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410682251.2A Pending CN104356396A (zh) | 2014-11-24 | 2014-11-24 | 一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104356396A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106589257A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 孙安顺 | 一种木质素接枝共聚的聚合物絮凝型调剖堵水剂的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1560183A (zh) * | 2004-02-25 | 2005-01-05 | 石油大学(华东) | 活性溶胶深部调驱剂 |
| CN101070333A (zh) * | 2007-06-20 | 2007-11-14 | 武汉海德天物新材料有限公司 | 利用煮麻或造纸废液提取木质素磺酸盐的方法 |
| CN101125867A (zh) * | 2007-07-24 | 2008-02-20 | 浙江龙盛染料化工有限公司 | 一种利用磺化废气制备木质素磺酸钠的方法 |
| CN103374342A (zh) * | 2012-04-17 | 2013-10-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油田调剖堵水剂和油田调剖堵水方法 |
| CN103497342A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-08 | 山东龙力生物科技股份有限公司 | 一种生产酶解木质素磺酸盐的方法 |
| CN103965848A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-06 | 中国石油大学(华东) | 一种复合调剖剂及其制备方法 |
-
2014
- 2014-11-24 CN CN201410682251.2A patent/CN104356396A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1560183A (zh) * | 2004-02-25 | 2005-01-05 | 石油大学(华东) | 活性溶胶深部调驱剂 |
| CN101070333A (zh) * | 2007-06-20 | 2007-11-14 | 武汉海德天物新材料有限公司 | 利用煮麻或造纸废液提取木质素磺酸盐的方法 |
| CN101125867A (zh) * | 2007-07-24 | 2008-02-20 | 浙江龙盛染料化工有限公司 | 一种利用磺化废气制备木质素磺酸钠的方法 |
| CN103374342A (zh) * | 2012-04-17 | 2013-10-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油田调剖堵水剂和油田调剖堵水方法 |
| CN103497342A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-08 | 山东龙力生物科技股份有限公司 | 一种生产酶解木质素磺酸盐的方法 |
| CN103965848A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-06 | 中国石油大学(华东) | 一种复合调剖剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李颖川: "《采油工程》", 28 February 2002, 石油工业出版社 * |
| 穆环珍等: ""碱法蔗渣制浆黑液木质素磺化反应研究"", 《环境化学》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106589257A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 孙安顺 | 一种木质素接枝共聚的聚合物絮凝型调剖堵水剂的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gao et al. | Sulfonation of phenolated kraft lignin to produce water soluble products | |
| Gong et al. | A review on lignin‐based phenolic resin adhesive | |
| Wang et al. | Lignin to dispersants, adsorbents, flocculants and adhesives: A critical review on industrial applications of lignin | |
| Brosse et al. | Organosolv processes | |
| CN105754114B (zh) | 一种低共熔离子液分离提取秸秆木质素的方法 | |
| CN101497506B (zh) | 改性萘系减水剂的制备方法 | |
| CN102441339B (zh) | 一种溶解浆木质素磺酸钠分散剂及其还原制备方法和应用 | |
| Gong et al. | Hydrogen peroxide-assisted sodium carbonate pretreatment for the enhancement of enzymatic saccharification of corn stover | |
| CN106432368B (zh) | 一种从造纸黑液中高效提取黄腐酸类物质的方法 | |
| CN102146164B (zh) | 利用磨木浆废液制备的木质素磺酸盐及其制备工艺 | |
| Xu et al. | Review on the oxidative catalysis methods of converting lignin into vanillin | |
| da Costa Lopes | Biomass delignification with green solvents towards lignin valorisation: ionic liquids vs deep eutectic solvents | |
| Yoo et al. | Opportunities and challenges of lignin utilization | |
| Guo et al. | Lignin to value-added products: Research updates and prospects | |
| CN101157708B (zh) | 嵌段聚醚化合物改性木质素及其制备方法和用途 | |
| CN102304352A (zh) | 一种钻井液降滤失剂 | |
| CN101798914B (zh) | 一种提高磺化钻井液高温稳定性的方法 | |
| CN104356396A (zh) | 一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法 | |
| Pang et al. | Highly selective and efficient extraction of lignin in kraft pulp by aqueous ionic liquids for enhanced bleaching properties | |
| CN100567446C (zh) | 钻井稀释剂塔拉磺化单宁的制备方法 | |
| US5656070A (en) | Corrosion inhibiting compositions containing plant derived catechol complexes | |
| CN104910878A (zh) | 一种抗高温抗盐钻井液用稀释剂及其制备方法 | |
| US5482118A (en) | Process for recovering hydrocarbon | |
| Ragauskas | Challenging/interesting lignin times | |
| CN104673322A (zh) | 一种改性木质素磺酸盐固沙剂的配方研究 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150218 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |