CN102127412B - 一种络合乳酸铬交联剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种络合乳酸铬交联剂的制备方法，涉及油田调剖堵水用交联剂的生产技术领域，主要由氯化铬、乳酸钠、乙酸钠和水经反应制成。本发明所需原料种类少，制备所需设备少，工艺简单；交联剂生产过程中无危险、刺激性气体产生，制备过程安全可靠；主要成分为络合乳酸铬，成品为深蓝绿色液体，具有延缓交联性能，成胶时间可控，与HPAM交联成胶时间可以通过调整聚交比和添加剂的量控制在数小时至3天；本发明交联剂成胶浓度范围较宽，聚交比在5～50范围内均可成胶，聚交比推荐使用范围20～30；形成的凝胶性能稳定，与HPAM交联形成的凝胶在70℃密闭条件下可稳定6个月，其凝胶粘度可达到11000～3000mPa·s。

Description

一种络合乳酸铬交联剂的制备方法

技术领域

本发明涉及油田调剖堵水技术领域，特别是调剖堵水用交联剂的生产技术领域。

背景技术

聚丙烯酰胺冻胶是交联剂与聚丙烯酰胺水溶液发生反应得到的具有三维网状结构的粘弹体，在国内各大油田开展的调剖堵水技术措施中得到了广泛应用，表现出了良好的降水增油效果。

铬交联体系是目前常用的聚合物交联体系之一，主要分为氧化还原铬和有机络合铬两大类型。氧化还原铬体系主要由重铬酸盐与还原剂反应得到。专利CN200410023616.7和CN200710120774.8，以及刘喜林、郑延成、李宜坤等人发表的文献提供了氧化还原铬交联剂的基本制备方法，其中汪庐山、李庆龙提供了应用乳酸（乙酸）、重铬酸钠和还原剂制备氧化还原乳酸（乙酸）铬体系的方法。重铬酸盐制备氧化还原铬的反应需要的原料种类繁多，制备工艺流程复杂，反应具有伴生刺激性气体，同时存在重铬酸盐反应不完全，残留物毒性剧烈、易污染环境的问题，给铬交联剂体系的生产和使用均带来较大的不便，提高了油田经济和社会成本。

针对氧化还原反应制备交联剂的缺陷，宋丹、吴雄军等人尝试了用络合方法制备柠檬酸铝、醋酸铬交联剂。络合的柠檬酸铝和醋酸铬制备工艺相对简单，反应无伴生气体，无剧毒残留物，但凝胶强度不高（柠檬酸铝体系交联后粘度范围100～1000mPa·s）。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较低毒性，与聚合物交联后具有较高的成胶强度和稳定性，生产、应用成本低廉的调剖堵水用络合乳酸铬交联剂的制备方法。

本发明主要由氯化铬、乳酸钠、乙酸钠和水经反应制成。

本发明以下步骤制成：

1）先向反应釜加入部分水；

2）搅拌条件下，向所述反应釜加入氯化铬、乳酸钠、乙酸钠；

3）再向所述反应釜加入水，并搅拌均匀；

4）密闭反应釜，使反应釜升温至65～70℃，恒温8～24小时；

5）出料，并将反应产物冷却至室温，密封静置至少3天，即成；

投料时，上述氯化铬、乳酸钠、乙酸钠和水分别占投料总质量的6～13％、18～33％、9～14％和40～55％。

所述步骤1）中，加入的水占总用水体积量的1/3～2/3。

本发明经过65～70℃、8～24小时的络化反应，反应充分，无伴生气体产生，再经至少3天的老化，安全可靠，现场配液简单，具有以下特点：

1）本发明所需原料种类少，制备所需设备少，工艺简单；

2）交联剂生产过程中无危险、刺激性气体产生，制备过程安全可靠；

3）交联剂主要成分为络合乳酸铬，成品为深蓝绿色液体，具有延缓交联性能，成胶时间可控，与HPAM交联成胶时间可以通过调整聚交比和添加剂的量控制在数小时至3天；

4）交联剂成胶浓度范围较宽，聚交比在5～50范围内均可成胶，聚交比推荐使用范围20～30；

5）形成的凝胶性能稳定，与HPAM交联形成的凝胶在70℃密闭条件下可稳定6个月，其凝胶粘度可达到11000～3000mPa·s。

具体实施方式

一、生产工艺：

1、生产设备：具有密闭搅拌、加温及冷却系统的搪瓷反应釜。

2、生产原则：

1）先向反应釜加入部分水；

2）搅拌条件下，向所述反应釜加入氯化铬、乳酸钠、乙酸钠；

3）再向所述反应釜加入水，并搅拌均匀；

4）密闭反应釜，使反应釜升温至65～70℃，恒温8～24小时；

5）出料，并将混合料冷却至室温，密封静置至少3天，即成。

投料时，上述氯化铬、乳酸钠、乙酸钠和水分别占投料总质量的6～13％、18～33％、9～14％和40～55％。

实例：

向反应釜中加入300kg水，开动搅拌机，在搅拌状态先加入氯化铬120kg、乳酸钠200kg、乙酸钠120kg，再向反应釜内加入235kg水。

然后使反应釜加温至65～70℃，搅拌状态下恒温密闭反应8～24h。

反应结束后出料冷，却至室温下封装入容器放置3天以上即可使用。

二、应用：

1、将所生产的络合乳酸铬交联剂与质量浓度为0.4%的HPAM混合交联，并控制HPAM和络合乳酸铬交联剂中铬离子的质量比为20︰1。经流变仪检测，凝胶粘度约11000mPa·s。

2、将所生产的络合乳酸铬交联剂与质量浓度为0.2%的HPAM混合交联，并控制HPAM和络合乳酸铬交联剂中铬离子的质量比为20︰1。经流变仪检测，凝胶粘度为2500～3000mPa·s。

经试验，本发明主要应用于油藏温度不高于80℃，地层水矿化度不超过30000ppm的注水井调剖或油井堵水。

Claims (2)

1.一种络合乳酸铬交联剂的制备方法，主要由氯化铬、乳酸钠、乙酸钠和水经反应制成；其特征在于包括以步骤：

1）先向反应釜加入部分水；

2）搅拌条件下，向所述反应釜加入氯化铬、乳酸钠、乙酸钠；

3）再向所述反应釜加入水，并搅拌均匀；

4）密闭反应釜，使反应釜升温至65～70℃，恒温8～24小时；

5）出料，并将反应产物冷却至室温，密封静置至少3天，即成；

投料时，上述氯化铬、乳酸钠、乙酸钠和水分别占投料总质量的6～13％、18～33％、9～14％和40～55％。

2.根据权利要求1所述络合乳酸铬交联剂的制备方法，其特征在于所述步骤1）中，加入的水占总用水体积量的1/3～2/3。