CN107502332A - 地面交联酸交联剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及交联剂技术领域，是一种地面交联酸交联剂及其制备方法，其原料按重量份数计包括25份至35份氢氧化锆固体、40份至50份增溶剂、15份至25份有机配位体和1份至2份催化剂。本发明相对于现有技术来说，无毒无害，为环境友好型交联剂，其对工作人员也无伤害，其具有更强的耐温性能，并能有效降低酸岩腐蚀速率，其交联时间更短，更易于控制，并且，其制备方法简单易实施，工艺条件温和，原料价格低廉，生产成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及交联剂技术领域，是一种地面交联酸交联剂及其制备方法。
背景技术
压裂酸化简称酸压，是在高于地层破裂压力下用酸液作为压裂液，进行不加支撑剂的压裂。酸压过程中靠酸液的溶蚀作用将裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表面，以使停泵卸压后，裂缝壁面不会完全闭合，是恢复和提高地层的渗透率、提高油气井产能、是低渗储层改造的重要增产措施之一。随着我国低渗储层的深入开发，酸压得到越来越广泛的应用。
地面交联酸体系，是在常规酸液中均匀混入稠化剂和交联剂，形成交联冻胶体系，在低渗透碳酸岩的酸压中可对储层深穿透酸化处理。现有技术中的交联剂普遍存在抗温性能差的缺点，同时，现有技术中的铬类、醛类交联剂具有很大的毒性，对环境和工作人员都具有一定的伤害，而且，现有技术中的交联剂交联时间普遍偏长，大部分在30分钟以上，有的甚至能达到5小时，较长的交联时间，明显影响生产效率，即使加入调节剂进行调节交联时间，由于交联剂本身具有很长的交联时间，调节后的交联时间仍然很长，最快也为10分钟以上，并且现有技术中的各类交联剂降低酸岩腐蚀速率大部分为60%至80%，虽然有部分交联剂能够降低酸岩腐蚀速率能够达到90%，但是，该类交联剂生产条件苛刻，原材料价格昂贵，是常规交联剂的3倍以上，不能得到大规模的推广应用，若采用此类交联剂，无疑会增加生产成本。
发明内容
本发明提供了一种地面交联酸交联剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有技术中的交联剂存在有毒有害、交联时间长、抗温性能差和降低酸岩腐蚀速率低的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种地面交联酸交联剂，原料按重量份数计包括25份至35份氢氧化锆固体、40份至50份增溶剂、15份至25份有机配位体和1份至2份催化剂。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述增溶剂为30%至98%的硫酸溶液、10%至31%的盐酸溶液、分析纯的磷酸和水的混合液，其中，增溶剂中：30%至98%的硫酸溶液的重量份数为5份至10份，10%至31%的盐酸溶液的重量份数为15份至25份，分析纯的磷酸的重量份数为8份至15份，水的重量份数为50份至72份。
上述有机配位体为葡萄糖酸钠和木糖醇的混合物，其中，有机配位体中：葡萄糖酸钠的重量份数为45份至50份，木糖醇的重量份数为50份至55份。
上述催化剂为三乙醇胺。
上述地面交联酸交联剂按下述方法得到：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃至80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时至4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种地面交联酸交联剂的制备方法，按下述方法进行：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃至80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时至4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。
本发明相对于现有技术来说，无毒无害，为环境友好型交联剂，其对工作人员也无伤害，其具有更强的耐温性能，并能有效降低酸岩腐蚀速率，其交联时间更短，更易于控制，并且，其制备方法简单易实施，工艺条件温和，原料价格低廉，生产成本更低。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的水如没有特殊说明，为自来水或纯净水；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1，该地面交联酸交联剂，原料按重量份数计包括25份至35份氢氧化锆固体、40份至50份增溶剂、15份至25份有机配位体和1份至2份催化剂。氢氧化锆固体为分析纯氢氧化锆。
实施例2，该地面交联酸交联剂，原料按重量份数计包括25份或35份氢氧化锆固体、40份或50份增溶剂、15份或25份有机配位体和1份或2份催化剂。氢氧化锆固体为分析纯氢氧化锆。
实施例3，作为上述实施例优化，增溶剂为30%至98%的硫酸溶液、10%至31%的盐酸溶液、分析纯的磷酸和水的混合液，其中，增溶剂中：30%至98%的硫酸溶液的重量份数为5份至10份，10%至31%的盐酸溶液的重量份数为15份至25份，分析纯的磷酸的重量份数为8份至15份，水的重量份数为50份至72份。采用该增溶剂获得的本发明的地面交联酸交联剂，具有更好的耐温能力，并能有效降低酸岩腐蚀速率。
实施例4，作为上述实施例优化，增溶剂为30%或98%的硫酸溶液、10%或31%的盐酸溶液、分析纯的磷酸和水的混合液，其中，增溶剂中：30%或98%的硫酸溶液的重量份数为5份或10份，10%或31%的盐酸溶液的重量份数为15份或25份，分析纯的磷酸的重量份数为8份或15份，水的重量份数为50份或72份。采用该增溶剂获得的本发明的地面交联酸交联剂，具有更好的耐温能力，并能有效降低酸岩腐蚀速率。
实施例5，作为上述实施例优化，有机配位体为葡萄糖酸钠和木糖醇的混合物，其中，有机配位体中：葡萄糖酸钠的重量份数为45份至50份，木糖醇的重量份数为50份至55份。
实施例6，作为上述实施例优化，催化剂为三乙醇胺。
实施例7，作为上述实施例优化，该地面交联酸交联剂按下述制备方法得到：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃至80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时至4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。采用该方法制备得到本发明的地面交联酸交联剂，制备方法简单易实施。
实施例8，作为上述实施例优化，该地面交联酸交联剂按下述制备方法得到：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃或80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时或4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。采用该方法制备得到本发明的地面交联酸交联剂，制备方法简单易实施。
根据本发明上述实施例得到的地面交联酸交联剂，由于其原料中不含有毒性物质，也不含有重金属，因此在使用过程中，不会对环境造成危害，不会对操作人员的身体造成伤害，为环境友好型交联剂；
根据本发明上述实施例得到的地面交联酸交联剂，交联时间为30秒至5分钟，经过加入调节剂后，时间可以调节至十几秒，时间控制更易实施；
根据本发明上述实施例得到的地面交联酸交联剂，具有更强的耐温性能，在125℃以上，170S-1的条件下，耐温能力大于150mPa.s，而现有技术中的交联剂，在125℃以上，170S-1的条件下，耐温能力最高只能达到140mPa.s；
根据本发明上述实施例得到的地面交联酸交联剂，较常规酸（例如盐酸）来说，可以降低酸岩腐蚀速率85%以上，并且，根据本发明上述实施例得到的地面交联酸交联剂，工艺条件温和，制备方法简单易实施，原料价格低廉，生产成本更低。
因此，根据本发明上述实施例得到的地面交联酸交联剂，相对于现有技术来说，无毒无害，为环境友好型交联剂，其对工作人员也无伤害，其具有更强的耐温性能，并能有效降低酸岩腐蚀速率，并且，其交联时间更短，更易于控制。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (10)
1.一种地面交联酸交联剂，其特征在于原料按重量份数计包括25份至35份氢氧化锆固体、40份至50份增溶剂、15份至25份有机配位体和1份至2份催化剂。
2.根据权利要求1所述的地面交联酸交联剂，其特征在于增溶剂为30%至98%的硫酸溶液、10%至31%的盐酸溶液、分析纯的磷酸和水的混合液，其中，增溶剂中：30%至98%的硫酸溶液的重量份数为5份至10份，10%至31%的盐酸溶液的重量份数为15份至25份，分析纯的磷酸的重量份数为8份至15份，水的重量份数为50份至72份。
3.根据权利要求1或2所述的地面交联酸交联剂，其特征在于有机配位体为葡萄糖酸钠和木糖醇的混合物，其中，有机配位体中：葡萄糖酸钠的重量份数为45份至50份，木糖醇的重量份数为50份至55份。
4.根据权利要求1或2所述的地面交联酸交联剂，其特征在于催化剂为三乙醇胺。
5.根据权利要求3所述的地面交联酸交联剂，其特征在于催化剂为三乙醇胺。
6.根据权利要求1或2所述的地面交联酸交联剂，其特征在于按下述方法得到：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃至80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时至4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。
7.根据权利要求3所述的地面交联酸交联剂，其特征在于按下述方法得到：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃至80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时至4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。
8.根据权利要求4所述的地面交联酸交联剂，其特征在于按下述方法得到：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃至80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时至4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。
9.根据权利要求5所述的地面交联酸交联剂，其特征在于按下述方法得到：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃至80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时至4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。
10.一种根据权利要求1至5中任意一项所述的地面交联酸交联剂的制备方法，其特征在于按下述方法进行：将所需量的氢氧化锆固体溶解于所需量的增溶剂中，然后向其中加入所需量的有机配位体得到混合溶液，接着将混合溶液升温至75℃至80℃，再向其中缓慢加入所需量的催化剂，最后反应3小时至4.5小时，得到本发明的地面交联酸交联剂。
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