一種低用量瓜膠多核交聯(lián)劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于石油化工領(lǐng)域的低用量瓜膠多核交聯(lián)劑，由水、多元醇胺、多元醇、糖類化合物、硼化合物和無機(jī)酸鹽制成。該交聯(lián)劑的制備方法是：將水、多元醇胺、多元醇加入反應(yīng)器內(nèi)加熱至60℃，反應(yīng)90～120min，再加入硼化合物、糖類化合物、無機(jī)酸鹽，升溫至80℃～90℃，反應(yīng)3～6小時(shí)，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至8～10，反應(yīng)1～3小時(shí)，即得到低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。本發(fā)明所述的低用量瓜膠多核交聯(lián)劑能夠提供多個(gè)交聯(lián)中心，可大幅度降低瓜膠的使用濃度，將瓜膠濃度降至常規(guī)體系用量的30%以上，交聯(lián)劑用量少、延遲交聯(lián)，可顯著降低瓜膠體系壓裂液對地層的傷害，保證壓裂液的使用性能。
【專利說明】—種低用量瓜膠多核交聯(lián)劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工產(chǎn)品的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在國內(nèi)壓裂液市場中，瓜膠壓裂液產(chǎn)品占百分之九十以上。鑒于瓜膠體系對油藏傷害的主要因素是殘?jiān)?、水不溶物以及由體系配伍性不好造成的傷害(對地層傷害率40~80%)，降低瓜膠殘?jiān)c不溶物最直接的辦法是通過改性瓜膠。研究表明，防止瓜膠體系對油藏傷害的最好辦法就是研制能夠降低瓜膠用量的改性產(chǎn)品，以往國內(nèi)采用的較為成功的辦法是改性成羥丙基瓜膠，但也不能將殘?jiān)档礁?，而且成本較高。另外，通過交聯(lián)劑的研究，也可實(shí)現(xiàn)降低瓜膠用量預(yù)防傷害。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，用于瓜膠壓裂液(稠化劑瓜膠)的交聯(lián)劑分為無機(jī)類交聯(lián)劑、硼砂交聯(lián)劑和有機(jī)類交聯(lián)劑以及有機(jī)硼、有機(jī)鈦、有機(jī)鋯等交聯(lián)劑，其中硼砂交聯(lián)劑用量最廣最多。硼砂交聯(lián)劑的優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是延緩交聯(lián)差、耐溫差，加量過多易變脆。有機(jī)硼交聯(lián)劑的優(yōu)點(diǎn)是延緩性好，相對硼砂具備一定的耐溫能力，缺點(diǎn)是綜合成本高。有機(jī)鈦、鋯交聯(lián)劑的優(yōu)點(diǎn)是耐溫好、延緩性好，其缺點(diǎn)主要是成本高，而且相對于硼砂交聯(lián)劑，有機(jī)類交聯(lián)劑沒能解決瓜膠用量高及綜合成本高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，提供一種低用量瓜膠多核交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑能夠?qū)⒐夏z稠化劑用量降低至常規(guī)體系30%以上，從而減少壓裂液破膠液殘?jiān)?0%以上，實(shí)現(xiàn)了降低瓜膠體系對地層傷害、節(jié)約成本的目的。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的而提出的技術(shù)方案如下所述。
[0006]一種低用量瓜膠多核交聯(lián)劑，由下述質(zhì)量份比的物質(zhì)原料制成:水50~200，多元醇胺50~150，多元醇50~200，糖類化合物30~100，硼化合物50~150，無機(jī)酸鹽50~100，其中，
[0007]所述的多元醇胺為三乙醇胺或二乙醇胺，所述的多元醇為乙二醇、丙三醇、季戊四醇或二甘醇，所述的糖類化合物為葡萄糖和/或果糖和/或麥芽糖和/或乳糖，所述的硼化合物為硼砂和/或硼酸，所述的無機(jī)酸鹽為葡糖糖酸鈉和/或乳酸鈉和/或四氯化鋯和/或四氯化鈦；
[0008]用于制備該交聯(lián)劑的方法包括下述的步驟:
[0009]I)在干凈的燒瓶中依次加入水、多元醇胺和多元醇，加熱至60°C使之完全溶解，反應(yīng)90~120min，得到一種混合物液；
[0010]2)在由步驟I)得到的混合物液中加入糖類化合物、硼化合物和無機(jī)酸鹽，升溫至80°C~90°C，反應(yīng)3~6小時(shí)；
[0011]3)用氫氧化鈉將由步驟2)得到溶液調(diào)節(jié)pH至8~10，反應(yīng)I~3小時(shí)，得到低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。[0012]制備本發(fā)明所述低用量瓜膠多核交聯(lián)劑的物質(zhì)原料的優(yōu)選質(zhì)量份配比范圍是:水80~150，多元醇胺50~100，多元醇50~100，糖類化合物50~90，硼化合物80~120，無機(jī)酸鹽50~80。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0014]一、采用上述技術(shù)方案的低用量瓜膠多核交聯(lián)劑能夠提供多個(gè)交聯(lián)中心，可大幅度降低瓜膠的使用濃度，將瓜膠濃度降至常規(guī)體系用量的30%以上，交聯(lián)劑用量少、延遲交聯(lián)，可顯著降低瓜膠體系壓裂液對地層的傷害，保證壓裂液的使用性能；
[0015]二、本發(fā)明所述交聯(lián)劑配方中引入了無機(jī)酸鹽，在保證交聯(lián)凝膠良好的同時(shí)，亦使得凝膠具有很好的耐溫性能；
[0016]三、該交聯(lián)劑的制備方法簡單可行，制備成本低，易于推廣應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益好。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:
[0018]1)在干凈的燒瓶中加入100g的水、50g份的二乙醇胺、60g的二甘醇加熱至60°C完全溶解，反應(yīng)90min，得到一種混合物。
[0019]2)在上述得到的混合物中加入80g的葡萄糖、100g的硼酸和50g的四氯化鋯，升溫至80°C，反應(yīng)3小時(shí)。
[0020]3)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至8，反應(yīng)2小時(shí)，得到低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。
[0021]實(shí)施例2:
[0022]1)在干凈的燒瓶中加入90g的水、60g份的三乙醇胺、50g的乙二醇加熱至60°C完全溶解，得到一種混合物，反應(yīng)90min。
[0023]2)在上述得到的混合物中加入90g的果糖、100g的硼酸和60g的四氯化鋯，升溫至80°C，反應(yīng)4小時(shí)。
[0024]3)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至9，反應(yīng)2小時(shí)，得到低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。
[0025]實(shí)施例3:
[0026]I)在干凈的燒瓶中加入80g的水、50g份的三乙醇胺、60g的丙三醇加熱至60°C完全溶解，反應(yīng)120min得，到一種混合物。
[0027]2)在上述得到的混合物中加入90g的乳糖、100g的硼砂和50g的四氯化鈦，升溫至80°C，反應(yīng)5小時(shí)。
[0028]3)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至9，反應(yīng)2小時(shí)，得到低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。
[0029]實(shí)施例4:
[0030]1)在干凈的燒瓶中加入100g的水、60g份的三乙醇胺、50g的季戊四醇加熱至60°C完全溶解，反應(yīng)90min，得到一種混合物。
[0031]2)在上述得到的混合物中加入90g的麥芽糖、80g的硼酸和60g的四氯化鈦，升溫至80°C，反應(yīng)5小時(shí)。
[0032]3)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至8，反應(yīng)2小時(shí)，得到低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。
[0033]實(shí)施例5:
[0034]1)在干凈的燒瓶中加入100g的水、60g份的三乙醇胺、70g的丙三醇加熱至60°C完全溶解，反應(yīng)lOOmin，得到一種混合物。[0035]2)在上述得到的混合物中加入70g的葡萄糖、90g的硼砂和50g的四氯化鋯，升溫至80°C，反應(yīng)6小時(shí)。
[0036] 3)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至10，反應(yīng)2小時(shí)，得到低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。
【權(quán)利要求】
1.一種低用量瓜膠多核交聯(lián)劑，其特征在于:該交聯(lián)劑由下述質(zhì)量份比的物質(zhì)原料制成:水50~200，多元醇胺50~150，多元醇50~200，糖類化合物30~100，硼化合物50~150，無機(jī)酸鹽50~100，其中， 所述的多元醇胺為三乙醇胺或二乙醇胺，所述的多元醇為乙二醇、丙三醇、季戊四醇或二甘醇，所述的糖類化合物為葡萄糖和/或果糖和/或麥芽糖和/或乳糖，所述的硼化合物為硼砂和/或硼酸，所述的無機(jī)酸鹽為葡糖糖酸鈉和/或乳酸鈉和/或四氯化鋯和/或四氯化鈦； 用于制備該交聯(lián)劑的方法包括下述的步驟: 1)在干凈的燒瓶中依次加入水、多元醇胺和多元醇，加熱至60°C使之完全溶解，反應(yīng)90~120min,得到一種混合物液； 2)在由步驟I)得到的混合物液中加入糖類化合物、硼化合物和無機(jī)酸鹽，升溫至80°C~90°C，反應(yīng)3~6小時(shí)； 3)用氫氧化鈉將由步驟2)得到溶液調(diào)節(jié)pH至8~10，反應(yīng)I~3小時(shí)，得到低用量瓜膠多核交聯(lián)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低用量瓜膠多核交聯(lián)劑，其特征在于:該交聯(lián)劑由下述質(zhì)量份比的物質(zhì)原料制成:水80~150，多元醇胺50~100，多元醇50~100，糖類化合物50~·90，硼化合物80~120，無機(jī)酸鹽50~80。
【文檔編號】C09K8/68GK103881694SQ201410105444
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】李俊華, 張剛, 沈燕賓, 王俊超, 喬偉, 李懷生, 王佳, 周會強(qiáng) 申請人:陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院