CN103881694B - 一种低用量瓜胶多核交联剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于石油化工领域的低用量瓜胶多核交联剂，由水、多元醇胺、多元醇、糖类化合物、硼化合物和无机酸盐制成。该交联剂的制备方法是：将水、多元醇胺、多元醇加入反应器内加热至60℃，反应90～120min，再加入硼化合物、糖类化合物、无机酸盐，升温至80℃～90℃，反应3～6小时，用氢氧化钠调节pH至8～10，反应1～3小时，即得到低用量瓜胶多核交联剂。本发明所述的低用量瓜胶多核交联剂能够提供多个交联中心，可大幅度降低瓜胶的使用浓度，将瓜胶浓度降至常规体系用量的30%以上，交联剂用量少、延迟交联，可显著降低瓜胶体系压裂液对地层的伤害，保证压裂液的使用性能。

Description

一种低用量瓜胶多核交联剂
技术领域
本发明属于石油化工产品的制备技术领域，涉及一种低用量瓜胶多核交联剂。
背景技术
目前在国内压裂液市场中，瓜胶压裂液产品占百分之九十以上。鉴于瓜胶体系对油藏伤害的主要因素是残渣、水不溶物以及由体系配伍性不好造成的伤害(对地层伤害率40～80%)，降低瓜胶残渣与不溶物最直接的办法是通过改性瓜胶。研究表明，防止瓜胶体系对油藏伤害的最好办法就是研制能够降低瓜胶用量的改性产品，以往国内采用的较为成功的办法是改性成羟丙基瓜胶，但也不能将残渣降到更低，而且成本较高。另外，通过交联剂的研究，也可实现降低瓜胶用量预防伤害。
现有技术中，用于瓜胶压裂液(稠化剂瓜胶)的交联剂分为无机类交联剂、硼砂交联剂和有机类交联剂以及有机硼、有机钛、有机锆等交联剂，其中硼砂交联剂用量最广最多。硼砂交联剂的优点是成本低，缺点是延缓交联差、耐温差，加量过多易变脆。有机硼交联剂的优点是延缓性好，相对硼砂具备一定的耐温能力，缺点是综合成本高。有机钛、锆交联剂的优点是耐温好、延缓性好，其缺点主要是成本高，而且相对于硼砂交联剂，有机类交联剂没能解决瓜胶用量高及综合成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种低用量瓜胶多核交联剂，该交联剂能够将瓜胶稠化剂用量降低至常规体系30%以上，从而减少压裂液破胶液残渣30%以上，实现了降低瓜胶体系对地层伤害、节约成本的目的。
为实现上述发明目的而提出的技术方案如下所述。
一种低用量瓜胶多核交联剂，由下述质量份比的物质原料制成：水50～200，多元醇胺50～150，多元醇50～200，糖类化合物30～100，硼化合物50～150，无机酸盐50～100，其中，
所述的多元醇胺为三乙醇胺或二乙醇胺，所述的多元醇为乙二醇、丙三醇、季戊四醇或二甘醇，所述的糖类化合物为葡萄糖和/或果糖和/或麦芽糖和/或乳糖，所述的硼化合物为硼砂和/或硼酸，所述的无机酸盐为葡糖糖酸钠和/或乳酸钠和/或四氯化锆和/或四氯化钛；
用于制备该交联剂的方法包括下述的步骤：
1）在干净的烧瓶中依次加入水、多元醇胺和多元醇，加热至60℃使之完全溶解，反应90～120min，得到一种混合物液；
2）在由步骤1）得到的混合物液中加入糖类化合物、硼化合物和无机酸盐，升温至80℃～90℃，反应3～6小时；
3）用氢氧化钠将由步骤2）得到溶液调节pH至8～10，反应1～3小时，得到低用量瓜胶多核交联剂。
制备本发明所述低用量瓜胶多核交联剂的物质原料的优选质量份配比范围是：水80～150，多元醇胺50～100，多元醇50～100，糖类化合物50～90，硼化合物80～120，无机酸盐50～80。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
一、采用上述技术方案的低用量瓜胶多核交联剂能够提供多个交联中心，可大幅度降低瓜胶的使用浓度，将瓜胶浓度降至常规体系用量的30%以上，交联剂用量少、延迟交联，可显著降低瓜胶体系压裂液对地层的伤害，保证压裂液的使用性能；
二、本发明所述交联剂配方中引入了无机酸盐，在保证交联凝胶良好的同时，亦使得凝胶具有很好的耐温性能；
三、该交联剂的制备方法简单可行，制备成本低，易于推广应用，经济效益好。
具体实施方式
实施例1：
1）在干净的烧瓶中加入100g的水、50g份的二乙醇胺、60g的二甘醇加热至60℃完全溶解，反应90min，得到一种混合物。
2）在上述得到的混合物中加入80g的葡萄糖、100g的硼酸和50g的四氯化锆，升温至80℃，反应3小时。
3）用氢氧化钠调节pH至8，反应2小时，得到低用量瓜胶多核交联剂。
实施例2：
1）在干净的烧瓶中加入90g的水、60g份的三乙醇胺、50g的乙二醇加热至60℃完全溶解，得到一种混合物，反应90min。
2）在上述得到的混合物中加入90g的果糖、100g的硼酸和60g的四氯化锆，升温至80℃，反应4小时。
3）用氢氧化钠调节pH至9，反应2小时，得到低用量瓜胶多核交联剂。
实施例3：
1）在干净的烧瓶中加入80g的水、50g份的三乙醇胺、60g的丙三醇加热至60℃完全溶解，反应120min得，到一种混合物。
2）在上述得到的混合物中加入90g的乳糖、100g的硼砂和50g的四氯化钛，升温至80℃，反应5小时。
3）用氢氧化钠调节pH至9，反应2小时，得到低用量瓜胶多核交联剂。
实施例4：
1）在干净的烧瓶中加入100g的水、60g份的三乙醇胺、50g的季戊四醇加热至60℃完全溶解，反应90min，得到一种混合物。
2）在上述得到的混合物中加入90g的麦芽糖、80g的硼酸和60g的四氯化钛，升温至80℃，反应5小时。
3）用氢氧化钠调节pH至8，反应2小时，得到低用量瓜胶多核交联剂。
实施例5：
1）在干净的烧瓶中加入100g的水、60g份的三乙醇胺、70g的丙三醇加热至60℃完全溶解，反应100min，得到一种混合物。
2）在上述得到的混合物中加入70g的葡萄糖、90g的硼砂和50g的四氯化锆，升温至80℃，反应6小时。
3）用氢氧化钠调节pH至10，反应2小时，得到低用量瓜胶多核交联剂。

Claims (3)

1.一种瓜胶多核交联剂，其特征在于：该交联剂由下述质量份比的物质原料制成：水80～150，多元醇胺50～100，多元醇50～100，糖类化合物50～90，硼化合物80～120，无机酸盐50～80，其中，
所述的多元醇胺为三乙醇胺或二乙醇胺，所述的多元醇为乙二醇、季戊四醇或二甘醇，所述的糖类化合物为果糖和/或麦芽糖和/或乳糖，所述的硼化合物为硼酸，所述的无机酸盐为四氯化锆和/或四氯化钛；
用于制备该交联剂的方法包括下述的步骤：
1)在干净的烧瓶中依次加入水、多元醇胺和多元醇，加热至60℃使之完全溶解，反应90～120min，得到一种混合物液；
2)在由步骤1)得到的混合物液中加入糖类化合物、硼化合物和无机酸盐，升温至80℃～90℃，反应3～6小时；
3)用氢氧化钠将由步骤2)得到溶液调节pH至8～10，反应1～3小时，得到瓜胶多核交联剂。
2.根据权利要求1所述的瓜胶多核交联剂，其特征在于：该交联剂由下述质量份比的物质原料制成：水90，三乙醇胺60，乙二醇50，果糖90，硼酸100，四氧化锆60；
用于制备该交联剂的方法包括下述的步骤：
1)在干净的烧瓶中依次加入水、三乙醇胺和乙二醇，加热至60℃完全溶解，反应90min，得到一种混合物液；
2)在由步骤1)得到的混合物液中加入果糖、硼酸和四氧化锆，升温至80℃，反应4小时；
3)用氢氧化钠将由步骤2)得到溶液调节pH至9，反应2小时，得到瓜胶多核交联剂。
3.根据权利要求1所述的瓜胶多核交联剂，其特征在于：该交联剂由下述质量份比的物质原料制成：水100，三乙醇胺60，季戊四醇50，麦芽糖90，硼酸80，四氧化钛60；
用于制备该交联剂的方法包括下述的步骤：
1)在干净的烧瓶中依次加入水、三乙醇胺和季戊四醇，加热至60℃完全溶解，反应90min，得到一种混合物液；
2)在由步骤1)得到的混合物液中加入麦芽糖、硼酸和四氧化钛，升温至80℃，反应5小时；
3)用氢氧化钠将由步骤2)得到溶液调节pH至8，反应2小时，得到瓜胶多核交联剂。
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