CN102492048A - 压裂液增稠剂及其含所述增稠剂的压裂液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压裂液增稠剂,所述压裂液增稠剂由半乳甘露聚糖类化合物在碱性条件下进行离子醚化改性得到;所述离子醚化取代度在0.01-0.45之间。本发明还提供含有所述增稠剂的压裂液。本发明提供了速溶而且具有较强增粘能力及耐温、抗盐、抗剪切性以及低残渣量的植物胶压裂增稠剂及其含有所述增稠剂的压裂液。
Description
技术领域
本发明涉及一种增稠剂,具体地涉及一种压裂液增稠剂及其含所述增稠剂的压裂液。更具体的,本发明涉及用于低渗透油气层的低残渣、速溶压裂液增稠剂,尤其是破胶残渣低于80mg/L,能够在30分钟内快速分散和溶解的多糖增稠剂,以及所述的增稠剂的生产方法。
背景技术
众所周知,水力压裂是用于提高低渗透率油气层生产能力的技术措施。压裂时所用的压裂液必须具有高的粘度、高的抗剪切能力、高强的携沙性能和破胶低残渣的环保性等特点。高的粘度以便其造缝,使裂缝达到所需宽度和深度。其中,增稠剂是水基压裂液的主剂,用以提高压裂液的粘度,降滤失,悬浮和携带支撑剂。
目前大多数压裂液是属水基天然植物胶及其衍生物,如瓜尔胶、香豆胶、纤维素衍生物等。水基压裂液体系的最大问题是伤害水敏性地层,这是由于残渣、未破胶和滤饼等造成的导流能力的损失。近年来出现的羟丙基瓜尔胶、羟乙基瓜尔胶以及羧甲基瓜尔胶和羟烷基阳离子瓜尔胶如羟丙基三甲基氯化铵以及羟丙基瓜尔胶在油田压裂都有不同程度的应用,特别是羟丙基瓜尔胶。相对来讲,这些植物胶压裂液的残渣含量较高,制成的压裂液作业后,对地层渗透率、填砂裂缝的导流能力等均有伤害,阻碍油气的畅通流出,影响生产效率;不仅如此,这些胶粉在溶解时速溶性能较差,容易起鱼眼而影响施工质量。所以开发速溶而且具有较强增粘能力及耐温、抗盐、抗剪切性以及低残渣量的植物胶压裂增稠剂是压裂液领域研究的重点和难点。
综上所述,本领域缺乏一种速溶而且具有较强增粘能力及耐温、抗盐、抗剪切性以及低残渣量的植物胶压裂增稠剂。因此,本领域迫切需要开发速溶而且具有较强增粘能力及耐温、抗盐、抗剪切性以及低残渣量的植物胶压裂增稠剂及其含有所述增稠剂的压裂液。
发明内容
本发明的目的在于获得一种开发速溶而且具有较强增粘能力及耐温、抗盐、抗剪切性以及低残渣量的植物胶压裂增稠剂。
本发明的第二目的在于获得一种获得所述压裂增稠剂的方法。
本发明的第三目的在于获得含有所述增稠剂的压裂液。
本发明的第四目的在于获得所述压裂增稠剂的用途。
在本发明的第一方面,提供了一种压裂液增稠剂,所述压裂液增稠剂由半乳甘露聚糖类化合物在碱性条件下进行离子醚化改性得到;所述离子醚化取代度在0.01-0.45之间。
在本发明的一个具体实施方式中,所述离子醚化改性包括:
单种或多种阴离子醚化改性;
阴离子醚化改性以及阳离子醚化改性。
在本发明的一个具体实施方式中,所述半乳甘露聚糖类化合物包括取代或非取代的瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、刺槐豆胶或其组合;优选羟烷基瓜尔胶。
在本发明的一个具体实施方式中,所述压裂液增稠剂由羟烷基瓜尔胶在碱性条件下进行阴离子醚化改性得到,所述压裂液增稠剂具有如下结构式(I):
Guar(OR1)(Nu) (I);
所述式(I)中,Guar的结构式为:
式(I)中,R1独立选自C1~C6的羟烷基,羟烷基取代度范围在0.1-0.5;特别是0.15-0.4;
Nu为阴离子醚化基:所述离子醚化基选自羧甲基或磺酸基,其中磺酸基优选为磺乙基或2-羟基磺丙基,且离子醚化取代度范围在0.1-0.45,特别是0.15-0.3。
在本发明的一个具体实施方式中,所述压裂液增稠剂由羟烷基瓜尔胶在碱性条件下由多种阴离子醚化改性得到,所述压裂液增稠剂具有如下结构式(II):
Guar(OR1)(Nu’) (II)
所述式(II)中,Guar的结构式为同式(I):
式(II)中,R1独立选自C1~C6的羟烷基,取代度范围在0.1-0.5;特别是0.15-0.4;
Nu’为多种阴离子醚化基,所述多种阴离子醚化基包括羧甲基和磺酸基,其中磺酸基优选为磺乙基或2-羟基磺丙基,羧甲基的取代度范围在0.05-0.25,磺酸基的取代度范围在0.01-0.20,特别是0.01-0.15。
在本发明的一个具体实施方式中,所述压裂液增稠剂由羟烷基瓜尔胶在碱性条件下相继进行阴离子醚化改性和阳离子醚化改性得到,所述压裂液增稠剂具有如下结构式(III):
Guar(OR1)(Nu)(L) (III)
所述式(III)中,Guar的结构式为同式(I):
式(III)中,R1独立选自C1~C6的羟烷基,取代度范围在0.1-0.5;特别是0.15-0.4;
Nu为阴离子醚化基,优选羧甲基,且阴离子醚化取代度范围在0.05-0.25;
L为阳离子醚化剂;取代度范围在0.01-0.35。
在本发明的一个具体实施方式中,L为:(R2)2N(CH2)n-,其中R2选自C1~C2的烷基,n为1~4,取代度范围在0.01-0.35,特别是0.01-0.15;
或是L为:(R3)2R4N+(CH2)nCH(OH)CH2-,其中R3选自C1~C2的烷基,R4选自甲基或十二烷基或十六烷基或十八烷基,n为1~4,取代度范围在0.05-0.25,特别是0.05-0.20。
本发明的第二方面提供一种本发明所述的压裂液增稠剂的制备方法,
所述增稠剂是半乳甘露聚糖类化合物与溶剂、碱、离子醚化剂和水按所需的取代度进行化学改性处理。
本发明的第三方面提供一种含有如本发明所述的压裂液增稠剂的压裂液。
本发明的第四方面提供一种如本发明所述的压裂液增稠剂的用途。
附图说明
图1为羧甲基羟丙基瓜尔胶的碳谱图;
图2为改性羧甲基羟丙基瓜尔胶的碳谱图;
图3为羧甲基羟丙基瓜尔胶和改性羧甲基羟丙基瓜尔胶的流变曲线。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究,通过改进制备工艺,获得了压裂液增稠剂,并具有低残渣、速溶等优点,适用于低渗透油气层的压裂改造作业。其残渣含量明显大大低于目前压裂用的植物胶,对地层伤害小,且溶解速度快,能在30分钟内完全溶解,在油田作业使用具快速、方便等特点。在此基础上完成了本发明。
如本文所用,所述的“烷基”,除非另有说明,指的是含有1-6个碳原子,的直链或支链烷烃。优选的为含有1-4个碳原子的烷烃,例如,烷基包括但不限于甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,叔丁基。
以下对本发明的各个方面进行详述:
本发明的目的是提供几种化学改性的半乳甘露聚糖压裂液增稠剂,这里用的半乳甘露聚糖可以是瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、刺槐豆胶。其水不溶物低于2.5%,残渣含量低于80mg/L,可替代现有的增稠剂克服对地层的伤害而获得增产效果,且溶解速度快,30分钟内能完全溶解,方便配液,提高了压裂作业的工作效率。该增稠剂的工作温度在常温到200℃,具有耐高温、抗盐、低残渣等优点。
压裂液增稠剂
所述压裂液增稠剂由半乳甘露聚糖类化合物在碱性条件下由离子醚化改性得到;通常由离子醚化剂进行所述的“离子醚化改性”;且所述离子醚化取代度在0.01-0.45之间。
半乳甘露聚糖类化合物
所述半乳甘露聚糖类化合物是一种以甘露糖为骨干以半乳糖为旁基的多糖,包括瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、刺槐豆胶。这些化合物具有比较类似的结构和相近的性质。
所述半乳甘露聚糖类化合物包括取代或非取代的瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、刺槐豆胶或其组合;优选羟烷基瓜尔胶。
离子醚化剂
所述离子醚化改性包括:单阴离子醚化和两种离子醚化;所述两种离子醚化可以为两种阴离子醚化或阴阳离子醚化。或者也可以这样分类:单种或多种阴离子醚化改性;以及阴离子醚化改性以及阳离子醚化改性。
所述离子醚化剂可以是氯乙酸钠、氯乙基磺酸钠、3-氯-2-羟丙基磺酸钠或环氧丙基磺酸钠、二甲胺基氯乙烷盐酸盐、二甲胺基氯丙烷盐酸盐、二甲胺基氯丁烷盐酸盐、二乙胺基氯乙烷盐酸盐、二乙基胺基氯丙烷盐酸盐、二乙基胺基氯丁烷盐酸盐、环氧丙基三甲基氯化铵或3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵或3-氯-2-羟丙基二甲基十二烷基氯化铵、环氧丙基二甲基十六烷基氯化铵或3-氯-2-羟丙基二甲基十六烷基氯化铵。
本文中,所述“离子醚化取代度”的测定和计算方法如下:
将样品用含10%氘代盐酸的氘代水溶解,并用70℃水浴加热情况下水解半小时后,在核磁共振波谱仪上进行氢谱分析。
取代度的计算方法:对氢谱的各信号峰进行积分,利用取代基中的特点基团,如羧甲基中亚甲基、磺酸基中跟磺酸基直接相连的亚甲基、羟丙基三甲基氯化中胺基上的甲基、羟丙基二甲基十二烷基氯化铵中十二烷基上的甲基、羟丙基二甲基十六烷基氯化铵中十六烷基上的甲基的质子与半乳糖和甘露糖异头质子的峰面积之比来计算各离子醚化剂的取代度。
所述单阴离子醚化压裂液增稠剂,以瓜尔胶衍生物羟烷基瓜尔胶为例,所述压裂液增稠剂由羟烷基瓜尔胶在碱性条件下由阴离子醚化剂改性得到,所述压裂液增稠剂具有如下结构式(I):
Guar(OR1)(Nu) (I);
所述式(I)中,Guar的结构式为:
式(I)中,R1独立选自C1~C6的羟烷基,取代度范围在0.1-0.5;特别是0.15-0.4;
Nu为:羧甲基或磺酸基,其中磺酸基可为磺乙基或磺丙基,取代度范围在0.1-0.45,特别是0.15-0.3。
具体的,所述增稠剂是羟丙基瓜尔胶与溶剂、碱、醚化剂和水是按下列重量配比:羟丙基瓜尔胶∶溶剂∶碱∶醚化剂∶水=100∶(600±50)∶(2~30)∶(7~40)∶(25~80),进行化学改性处理。
具体的,其步骤是在常温下将羟丙基瓜尔胶缓慢均匀加入到异丙醇中,搅拌使其充分分散并通氮气,(30±5)分钟后加入一定浓度的NaOH溶液,(30±5)分钟后再加入一定浓度的氯乙酸钠,将该混合液加温至60℃~70℃,反应(180±5)分钟小时,用浓盐酸中和(pH=7),乙醇洗涤,过滤,干燥。
另一种两种阴离子醚化压裂液增稠剂,以瓜尔胶衍生物羟烷基瓜尔胶为例,所述压裂液增稠剂由羟烷基瓜尔胶在碱性条件下由两种醚化剂相继改性得到,如磺酸基羧甲基羟烷基瓜尔胶,即先进行羧甲基化,再进行磺酸基化,所述压裂液增稠剂具有如下结构式(II):
Guar(OR1)(Nu’) (II)
所述式(II)中,Guar的结构式为同式(I):
式(II)中,R1独立选自C1~C6的羟烷基,取代度范围在0.1-0.5;特别是0.15-0.4;
Nu为羧甲基和磺酸基,其中磺酸基可为磺乙基或磺丙基,羧甲基的取代度范围在0.05-0.25,磺酸基的取代度范围在0.01-0.20,特别是0.01-0.15。
具体的,所述增稠剂是羧甲基羟丙基瓜尔胶与溶剂、碱、醚化剂和水是按下列重量配比:羧甲基羟丙基瓜尔胶∶溶剂∶碱∶醚化剂∶水=100∶(600±50)∶(2~30)∶(2~60)∶(25~60),进行化学改性处理。
具体的,所述化学改性处理方法的步骤例如是在常温下将羟丙基瓜尔胶缓慢均匀加入到异丙醇中,搅拌使其充分分散并通氮气,(30±5)分钟后加入一定浓度的NaOH溶液,(30±5)分钟后再加入一定浓度的氯乙酸钠,将该混合液加温至60℃~70℃,反应(180±5)分钟,用浓盐酸中和(pH=7),乙醇洗涤,过滤,干燥。
阴阳离子醚化压裂液增稠剂以瓜尔胶衍生物羟烷基瓜尔胶为例,所述压裂液增稠剂由羟烷基瓜尔胶在碱性条件下由阴阳两种醚化剂相继改性得到,如阳离子羧甲基羟烷基瓜尔胶,即先进行羧甲基化,再进行阳离子化,所述压裂液增稠剂具有如下结构式(III):
Guar(OR1)(Nu)(L) (III)
所述式(III)中,Guar的结构式为同式(I):
式(III)中,R1独立选自C1~C6的羟烷基,取代度范围在0.1-0.5;特别是0.15-0.4;
Nu为羧甲基,羧甲基的取代度范围在0.05-0.25。
当Nu为羧甲基时,L为:(R2)2N(CH2)n-,其中R2选自C1~C2的烷基,n为1~4,取代度范围在0.01-0.35,特别是0.01-0.15;
或是L为:(R3)2R4N+(CH2)nCH(OH)CH2-,其中R3选自C1~C2的烷基,R4选自甲基或十二烷基或十六烷基或十八烷基,n为1~4,取代度范围在0.05-0.25,特别是0.05-0.20。
具体的,羧甲基羟丙基瓜尔胶与溶剂、碱、醚化剂和水是按下列重量配比:羧甲基羟丙基瓜尔胶∶溶剂∶碱∶醚化剂∶水=100∶(600±50)∶(6~40)∶(1~60)∶(15~150),进行化学改性处理
具体的,在常温下将羧甲基羟丙基瓜尔胶缓慢均匀加入到丙酮中,搅拌使其充分分散并通氮气,(30±5)分钟后加入一定浓度的NaOH溶液,(30±5)分钟后再加入一定浓度的二乙氨基氯乙烷盐酸盐,将该混合液加温至50℃~60℃,反应(180±5)分钟,用浓盐酸中和(pH=7),乙醇洗涤,过滤,干燥。
生产方法
本发明的另一个目的是提供了上述增稠剂的生产方法。
本发明的增稠剂羧甲基羟丙基压裂增稠剂的生产基本原料是羟丙基瓜尔胶与溶剂、碱、醚化剂和水是按下列重量配比为羟丙基瓜尔胶∶溶剂∶碱∶醚化剂∶水=100∶600∶(2~30)∶(7~40)∶(25~80),其工艺是:常温下在反应釜中加入羟丙基瓜尔胶和异丙醇,在通氮气情况下,搅拌使其充分分散,加入氢氧化钠溶液,搅拌30分钟后加入一定浓度的氯乙酸钠,将该混合液加温至60℃~70℃,反应180分钟,用磷酸或者柠檬酸或醋酸中和至弱碱性(pH=8),醇水溶液洗涤2次,过滤,干燥,粉碎。
本发明的增稠剂稠化剂磺酸基羧甲基羟丙基压裂增稠剂的生产基本原料是羧甲基羟丙基瓜尔胶与溶剂、碱、醚化剂和水是按下列重量配比为100∶600∶(2~30)∶(2~60)∶(25~60),其工艺是:常温下在反应釜中加入羧甲基羟丙基瓜尔胶和异丙醇,在通氮气情况下,搅拌使其充分分散,加入氢氧化钠溶液,搅拌30分钟后加入一定浓度氯乙基磺酸钠,将该混合液加温至70℃~80℃,反应180分钟,用磷酸或者柠檬酸或醋酸中和至弱碱性(pH=8),醇水溶液洗涤2次,过滤,干燥,粉碎。
本发明的增稠剂阳离子羧甲基羟丙基压裂增稠剂的生产基本原料是羧甲基羟丙基瓜尔胶与溶剂、碱、醚化剂和水是按下列重量配比为:100∶600∶(6~40)∶(1~60)∶(15~150)。其工艺是:常温下在反应釜中加入羧甲基羟丙基瓜尔胶和丙酮,在通氮气情况下,搅拌使其充分分散,加入氢氧化钠溶液,搅拌30分钟后加入一定浓度的醚化剂,可为(R3)2R4N+(CH2)nCH(OH)CH2Cl(其中R3选自C1~C2的烷基,R4选自甲基或十二烷基或十六烷基或十八烷基,n为1~4);或为(R2)2N(CH2)n-,(其中R2选自C1~C2的烷基,n为1~4)时,将该混合液加温至50℃~60℃,反应180分钟,用磷酸或者柠檬酸或醋酸中和至弱碱性(pH=8),醇水溶液洗涤2次,过滤,干燥,粉碎。
如无具体说明,本发明的各种原料均可以通过市售得到;或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
本发明的其他方面由于本文的公开内容,对本领域的技术人员而言是显而易见的。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明,否则所有的份数为重量份,所有的百分比为重量百分比,所述的聚合物分子量为重均分子量。
除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
实施例
下面就具体的实施案例对本发明的稠化剂及其生产过程进行说明。
案例1:
将100公斤羟丙基瓜尔胶于600-700升异丙醇中,通N230分钟,低温情况下,滴加20%的氢氧化钠溶液32公斤,搅拌30分钟后,滴加75%的氯乙酸钠35公斤,升温至75℃,搅拌反应180分钟,用柠檬酸或醋酸中和,过滤,洗涤,烘干,粉碎,成品。性能参见性能实施例。
案例2:
将100公斤羧甲基羟丙基瓜尔胶于600-700升异丙醇中,通N230分钟,低温情况下,滴加20%的氢氧化钠溶液32公斤,搅拌熟化30分钟后,滴加25%的氯乙基磺酸钠60公斤,升温至80℃,搅拌反应4小时,用柠檬酸或醋酸中和,过滤,洗涤,烘干,粉碎,成品。
案例3:
将100公斤羧甲基羟丙基瓜尔胶于550-650升丙酮中,通N230分钟,低温情况下,滴加30%的氢氧化钠溶液30公斤,搅拌熟化30分钟后,滴加27%的N,N-二乙基氯乙胺盐酸盐60公斤,升温至50℃,搅拌反应180分钟,用柠檬酸或醋酸中和,过滤,洗涤,烘干,粉碎,成品。
案例4:
将100公斤羧甲基羟丙基瓜尔胶于550-650升异丙醇中,通N230分钟,低温情况下,滴加20%的氢氧化钠溶液45公斤,搅拌熟化30分钟后,滴加50%的3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵80公斤,升温至50℃,搅拌反应180分钟,用柠檬酸或醋酸中和,过滤,洗涤,烘干,粉碎,成品。
案例5:
将100公斤羟丙基香豆胶于600-700升异丙醇中,通N230分钟,低温情况下,滴加20%的氢氧化钠溶液45公斤,搅拌30分钟后,滴加滴加75%的氯乙酸钠31公斤,升温至50℃,搅拌反应180分钟,用柠檬酸或醋酸中和,过滤,洗涤,烘干,粉碎,成品。
性能实施例
配制小样压裂液进行评价,取本发明的压裂液增稠剂1.5g,放入500mL水中,搅拌溶涨,取出100mL胶液,使用pH调节剂胶液调至10.5-11,再加入3mL1%的有机锆溶液交联,用玻璃棒搅拌成挑挂的冻胶,再携入一定量的石英砂。
(1)冻胶流变性能分析结果
配方:胶液浓度0.25%+交联剂0.2%,碱液0.2%,防膨剂0.3%,助排剂0.3%
在油田施工现场,发明产品可以随时随地连续配制压裂液,根据作业规模要求,使用本发明压裂液增稠剂的胶液与一定量的有机锆交联成粘弹性冻胶,再交一定量的石英砂携入冻胶中,高压压入油层,造成一定长度的填砂裂缝,压裂液经破胶反排,使携带的支撑剂留在裂缝油道上,而同时留下的不破胶的残渣量去很少,致使原油可通过油道支撑剂空隙畅通流出,达到减少地层伤害提高产量的效果。
(2)残渣性能分析
所有制备实施例均可以达到:破胶残渣低于80mg/L,能够在30分钟内快速分散和溶解的多糖增稠剂,
(3)其他性能
进一步对其中的羧甲基羟丙基瓜尔胶和改性羧甲基羟丙基瓜尔胶进行了进一步性能测定:
(4)谱图数据:
请参见附图的图1-图3
图1为羧甲基羟丙基瓜尔胶的碳谱图;
谱图中:δ174ppm附近为羧甲基羰基碳信号;δ102-90ppm之间为糖异头碳信号;δ19-15ppm之间为羟丙基上甲基碳信号;而羧甲基上亚甲基碳、糖环上非异头碳以及羟丙基次甲基和亚甲基碳信号位于δ90-60ppm之间。
图2为改性羧甲基羟丙基瓜尔胶的碳谱图;
谱图中:δ174ppm附近为羧甲基羰基碳信号;δ102-90ppm之间为糖异头碳信号;δ19-15ppm之间为羟丙基上甲基碳信号;δ9-7ppm之间为改性基上甲基碳信号,δ52-47ppm之间为改性基上与胺相连的亚甲基碳信号;而羧甲基上亚甲基碳、糖环上非异头碳、羟丙基次甲基和亚甲基碳信号以及改性基上与醚键相连的亚甲基碳信号位于δ90-60ppm之间。
从上述图1和图2可知,产品属于离子醚化改性羟丙基瓜尔胶。
图3为羧甲基羟丙基瓜尔胶和离子醚化改性羧甲基羟丙基瓜尔胶的流变曲线
谱图中:配方为:胶液浓度0.25%+交联剂0.2%,碱液0.2%,防膨剂0.3%,助排剂0.3%。在120℃,170s-1剪切1个小时后,最终粘度在200mpa.s以上。
结论:
从上述性能实施例,表明本发明的增稠剂具有“速溶而且具有较强增粘能力及耐温、抗剪切性低残渣量以及抗盐”的优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种压裂液增稠剂,其特征在于,所述压裂液增稠剂由半乳甘露聚糖类化合物在碱性条件下进行离子醚化改性得到;所述离子醚化取代度在0.01-0.45之间。
2.如权利要求1所述的压裂液增稠剂,其特征在于,所述离子醚化改性包括:
单种或多种阴离子醚化改性;
阴离子醚化改性以及阳离子醚化改性。
3.如权利要求1所述的压裂液增稠剂,其特征在于,所述半乳甘露聚糖类化合物包括取代或非取代的瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、刺槐豆胶或其组合;优选羟烷基瓜尔胶。
5.如权利要求1所述的压裂液增稠剂,其特征在于,所述压裂液增稠剂由羟烷基瓜尔胶在碱性条件下由多种阴离子醚化改性得到,所述压裂液增稠剂具有如下结构式(II):
Guar(OR1)(Nu’)(II)
所述式(II)中,Guar的结构式为同式(I):
式(II)中,R1独立选自C1~C6的羟烷基,取代度范围在0.1-0.5;特别是0.15-0.4;
Nu’为多种阴离子醚化基,所述多种阴离子醚化基包括羧甲基和磺酸基,其中磺酸基优选为磺乙基或2-羟基磺丙基,羧甲基的取代度范围在0.05-0.25,磺酸基的取代度范围在0.01-0.20,特别是0.01-0.15。
6.如权利要求1所述的压裂液增稠剂,其特征在于,所述压裂液增稠剂由羟烷基瓜尔胶在碱性条件下相继进行阴离子醚化改性和阳离子醚化改性得到,所述压裂液增稠剂具有如下结构式(III):
Guar(OR1)(Nu)(L)(III)
所述式(III)中,Guar的结构式为同式(I):
式(III)中,R1独立选自C1~C6的羟烷基,取代度范围在0.1-0.5;特别是0.15-0.4;
Nu为阴离子醚化基,优选羧甲基,且阴离子醚化取代度范围在0.05-0.25;
L为阳离子醚化剂;取代度范围在0.01-0.35。
7.如权利要求6所述的压裂液增稠剂,其特征在于,
L为:(R2)2N(CH2)n-,其中R2选自C1~C2的烷基,n为1~4,取代度范围在0.01-0.35,特别是0.01-0.15;
或是L为:(R3)2R4N+(CH2)nCH(OH)CH2-,其中R3选自C1~C2的烷基,R4选自甲基或十二烷基或十六烷基或十八烷基,n为1~4,取代度范围在0.05-0.25,特别是0.05-0.20。
8.一种如权利要求1所述的压裂液增稠剂的制备方法,其特征在于,
所述增稠剂是半乳甘露聚糖类化合物与溶剂、碱、离子醚化剂和水按所需的取代度进行化学改性处理。
9.一种含有如权利要求1所述的压裂液增稠剂的压裂液。
10.一种如权利要求1所述的压裂液增稠剂的用途。
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