CN108641701A - 清洁环保型压裂液用复合增稠剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂及制备方法。所述复合增稠剂包括胺基羟乙基聚丙烯酰胺、植物胶、黄原胶、真菌纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠和硫酸钠。本发明制备得到的清洁环保型压裂液用复合增稠剂,具有较强的增稠、耐温、抗剪切能力,悬浮携砂能力好,降摩阻性好,易破胶易返排,压裂成功率高,返排回地面后更加容易降解,对环境不会造成污染;同时本发明复合增稠剂体系组分少、配置环节少,易于控制质量,可现用现配,且制备得到的压裂液用复合增稠剂性能稳定,可长时间保持一定粘度的液体状态,无分层和沉淀产生;从而拓展其应用领域,具有良好的工业化应用前景和实际应用之价值。
Description
技术领域
本发明属于常规和非常规油气压裂技术所需的增稠剂技术领域,具体涉及一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂及制备方法。
背景技术
地层压裂技术的目的是通过压裂使地层渗透率增加,达到常规及非常规油气藏增产目的。在配置压裂体系时,增稠剂作为形成凝胶的主要原料(大约占95%以上),用交联剂等助剂使增稠剂形成凝胶状物质,携砂进入地层压裂后的缝隙。完成携砂后,还需返排回地面,返排越彻底,残渣越少,地下油气层伤害越轻。
目前压裂增稠剂主要分三种类型:一是高分子植物胶,例如瓜尔胶以及瓜尔胶的化学改性产品,二是化学合成高分子增稠剂和生物化学合成高分子增稠剂,三是表面活性剂复合凝胶。
目前,地层压裂最常用的增稠剂是瓜尔胶以及瓜尔胶的化学改性产品,由于瓜尔胶及瓜尔胶的化学改性产品粘度大且静切力小,凝胶后的剪切流变性好,利于施工,所以,瓜尔胶的用量最大,但是瓜胶主要生产地在印度,国内类似结构的有田箐胶,但是田箐胶相对于瓜胶,其粘度低,凝胶强度低。另外植物胶(包括:田箐胶瓜胶)残渣多,对致密岩层,特别是对非常规油气田,比如,对页岩气田的开发中,地层渗透率伤害大,所以,需要改性或寻找一种残渣少但凝胶强度高的增稠剂。
专利公开号CN1390856A公开了一种瓜胶醚化工艺,涉及天然大分子多糖类瓜胶的衍生物制备技术。瓜胶醚化物无毒、无刺激、生物降解完全。这是对瓜胶的化学改性,通过该种化学改性,减少残渣。
专利公开号CN101248091公开了一种含有氨烷基团的瓜胶衍生物以及制备该种多聚糖衍生物的方法,该方法使用二羟基氨烷基卤化物通过瓜胶或瓜胶衍生物的自由羟基团的醚化反应得以进行。这也是对瓜胶的化学改性,改性后的瓜胶应用于压裂液时具有可生物降解的优点。
张洁,王海洋等2016年发表文章《磺化瓜胶的合成及性能研究》,通过对瓜胶进行磺化改性,大大提高了其性能。磺化瓜胶用于压裂液时,其效能相对普通瓜胶有了较大提升。
由上述分析可知,目前通常针对瓜胶和/或田箐胶进行改性研究,从而制备得到性能更为优异的压裂增稠剂,因此有必要从高分子增稠剂等其他压裂增稠剂入手,制备出更为清洁环保,同时具有良好凝胶强度和流变稳定性的压裂增稠剂。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂及制备方法,本发明复合增稠剂中包含天然植物胶、黄原胶、胺基羟乙基聚丙烯酰胺和真菌纤维素酶等,制备出一种新的合成聚合物——胺基羟乙基聚丙烯酰胺,该聚合物与聚丙烯酰胺相比,具有凝胶强度更高,剪切条件下流变性更稳定等优点,同时与植物胶和黄原胶混合后,形成静切力小但黏度高,凝胶强度高的适用于压裂用的增稠剂;同时通过真菌纤维素酶,可将植物胶和黄原胶中的不溶性残渣改性成可溶性物质,从而极大降低残渣,携砂进入地层后,对地下油气层无伤害,压裂成功率高,返排回地面后更加容易降解,对环境不会造成污染,本发明清洁环保型压裂液用复合增稠剂原料廉价易得,制备方法简单,具有广阔的工业化生产价值和实际应用价值。
本发明的目的之一是提供一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
本发明的目的之二是提供上述清洁环保型压裂液用复合增稠剂的制备方法。
本发明的目的之三是提供上述清洁环保型压裂液用复合增稠剂的应用。
为实现上述发明目的,具体的,本发明公开了以下技术方案:
本发明的第一个方面,公开了一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂,所述复合增稠剂包括胺基羟乙基聚丙烯酰胺、植物胶、黄原胶、真菌纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠和硫酸钠;
具体的,所述胺基羟乙基聚丙烯酰胺制备方法包括:
(1)在45~55℃条件下将乙二醛缓慢加入聚丙烯酰胺水溶液中至混合完全均匀,并在该温度范围内保持1.5~2.5小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液;
(2)在45~55℃条件下将乙二胺缓慢加入步骤(1)制得的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液至混合完全均匀,然后将75~85℃下反应2.5~3.5小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
优选的,
所述步骤(1)中,
聚丙烯酰胺水溶液为1%~3%聚丙烯酰胺水溶液(优选为2%);
聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1~3:1(优选为2:1);
所述步骤(2)中,
乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺的摩尔比为0.5~2:1(优选为1:1)。
所述植物胶包括瓜胶和/或田箐胶。
进一步的,所述复合增稠剂由以下重量份的原料制成:
胺基羟乙基聚丙烯酰胺3.5-5.5份、植物胶2.0-3.0份、黄原胶2.0-3.0份、真菌纤维素酶0.2-0.4份、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)0.1份、硫酸钠(Na2SO4)0.1份;
本发明的第二个方面,提供上述清洁环保型压裂液用复合增稠剂的制备方法,包括:
S1.将植物胶和黄原胶均配成1~3%水溶液;将二者按质量比0.5~5:1混匀得凝胶溶液I;
S2.将真菌纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠和硫酸钠加入步骤S1中的凝胶溶液I中混匀,静置,离心,去沉淀,得凝胶溶液II;
S3.将胺基羟乙基聚丙烯酰胺加入步骤S2中的凝胶溶液II中混匀得清洁环保型压裂液用复合增稠剂;
优选的,所述步骤S1.中,植物胶和黄原胶配成2%水溶液,将二者按照质量比1:1混匀得凝胶溶液I;
优选的,所述胺基羟乙基聚丙烯酰胺,其制备方法包括:
(1)在45~55℃条件下将乙二醛缓慢加入聚丙烯酰胺水溶液中至混合完全均匀,并在该温度范围内保持1.5~2.5小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液;
(2)在45~55℃条件下将乙二胺缓慢加入步骤(1)制得的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液至混合完全均匀,然后将75~85℃下反应2.5~3.5小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
优选的,
所述步骤(1)中,
聚丙烯酰胺水溶液为1%~3%聚丙烯酰胺水溶液(优选为2%);
聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1~3:1(优选为2:1);
所述步骤(2)中,
乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺的摩尔比为0.5~2:1(优选为1:1);
所述植物胶包括瓜胶和/或田箐胶。
上述制备方法制备得到的清洁环保型压裂液用复合增稠剂为一种液体增稠剂,进一步的,可将液体增稠剂去除水分,干燥制粉,得到粉状体增稠剂。
本发明的第三个方面,提供上述清洁环保型压裂液用复合增稠剂在油层压裂中的应用;具体的,实际应用时,将所述复合增稠剂加水稀释至1-0.5%水溶液使用。
与现有技术相比,本发明取得了以下有益效果:
本发明制备得到的清洁环保型压裂液用复合增稠剂,具有较强的增稠、耐温、抗剪切能力,悬浮携砂能力好,降摩阻性好,易破胶易返排,压裂成功率高,返排回地面后更加容易降解,对环境不会造成污染;
同时本发明复合增稠剂体系组分少、配置环节少,易于控制质量,可现用现配,且制备得到的压裂液用复合增稠剂性能稳定,可长时间保持一定粘度的液体状态,无分层和沉淀产生;从而拓展其应用领域,具有良好的工业化应用前景和实际应用之价值。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
结合具体实例对本发明作进一步的说明,以下实例仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。如果实施例中未注明的实验具体条件,通常按照常规条件,或按照销售公司所推荐的条件;在本发明没有特别限定,均可通过商业途径购买得到。
本发明的一种具体实施方式中,提供一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂,所述复合增稠剂包括胺基羟乙基聚丙烯酰胺、植物胶、黄原胶、真菌纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠和硫酸钠;
本发明的又一具体实施方式中,所述胺基羟乙基聚丙烯酰胺制备方法包括:
(1)在45~55℃条件下将乙二醛缓慢加入聚丙烯酰胺水溶液中至混合完全均匀,并在该温度范围内保持1.5~2.5小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液;
(2)在45~55℃条件下将乙二胺缓慢加入步骤(1)制得的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液至混合完全均匀,然后将75~85℃下反应2.5~3.5小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
本发明的又一具体实施方式中,所述步骤(1)中,
聚丙烯酰胺水溶液为1%~3%(质量分数)聚丙烯酰胺水溶液(优选为2%);
聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1~3:1(优选为2:1);
本发明的又一具体实施方式中,所述步骤(2)中,
乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺的摩尔比为0.5~2:1(优选为1:1)。
所述植物胶包括瓜胶和/或田箐胶。
本发明的又一具体实施方式中,所述复合增稠剂由以下重量份的原料制成:
胺基羟乙基聚丙烯酰胺3.5-5.5份、植物胶2.0-3.0份、黄原胶2.0-3.0份、真菌纤维素酶0.2-0.4份、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)0.1份、硫酸钠(Na2SO4)0.1份;
本发明的又一具体实施方式中,提供上述清洁环保型压裂液用复合增稠剂的制备方法,包括:
S1.将植物胶和黄原胶均配成1~3%(质量分数)水溶液,将二者按照质量比0.5~5:1混匀得凝胶溶液I;
S2.将真菌纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠和硫酸钠加入步骤S1中的凝胶溶液I中混匀,静置,离心,去沉淀,得凝胶溶液II;
S3.将胺基羟乙基聚丙烯酰胺加入步骤S2中的凝胶溶液II中混匀得清洁环保型压裂液用复合增稠剂;
本发明的又一具体实施方式中,所述步骤S1.中,植物胶和黄原胶配成2%水溶液;将二者按照质量比1:1混匀得凝胶溶液I;
本发明的又一具体实施方式中,所述胺基羟乙基聚丙烯酰胺,其制备方法包括:
(1)在45~55℃条件下将乙二醛缓慢加入聚丙烯酰胺水溶液中至混合完全均匀,并在该温度范围内保持1.5~2.5小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液;
(2)在45~55℃条件下将乙二胺缓慢加入步骤(1)制得的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液至混合完全均匀,然后将75~85℃下反应2.5~3.5小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
本发明的又一具体实施方式中,所述步骤(1)中,
聚丙烯酰胺水溶液为1%~3%(质量分数)聚丙烯酰胺水溶液(优选为2%);
聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1~3:1(优选为2:1);
本发明的又一具体实施方式中,所述步骤(2)中,
乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺的摩尔比为0.5~2:1(优选为1:1);
所述植物胶包括瓜胶和/或田箐胶。
本发明的又一具体实施方式中,上述制备方法制备得到的清洁环保型压裂液用复合增稠剂为一种液体增稠剂,进一步的,可将液体增稠剂去除水分,干燥制粉,得到粉状体增稠剂。
本发明的又一具体实施方式中,提供上述清洁环保型压裂液用复合增稠剂在油层压裂中的应用;具体的,实际应用时,将所述复合增稠剂加水稀释至0.5-1%(质量分数)水溶液使用。
下面结合具体实施例对本发明技术方案做进一步阐述。需要说明的是,以下实施例中制备原料均从市场上购得,其中乙二醛、聚丙烯酰胺、乙二胺、乙二胺四乙酸二钠均购买自山东济南汇丰达化工有限公司;硫酸钠购买自山东济南汇丰达化工有限公司济南祥泰化工有限公司;瓜胶购买自任丘市广汇化工有限公司;田箐胶购买自河南丰太化工产品有限公司;纤维素酶(酶活力20万U/g)购买自江苏锐阳生物科技有限公司。
实施例1
1、清洁环保型压裂液用复合增稠剂的配方如下,按质量份数:
2、合成聚合物(胺基羟乙基聚丙烯酰胺)的合成方法
A.把聚丙烯酰胺配成2%水溶液,在2%-聚丙烯酰胺水溶液中加入乙二醛,聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1:0.5。在50℃下滴加乙二醛至聚丙稀铣胺水溶液中,至混合完全均匀为止,并在50(±5)℃下保持2小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液。
B.在羟乙基聚丙烯酰胺中加入乙二胺(乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺摩尔比为1:1),在50℃下滴加乙二胺至步骤A中的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液中,至混合完全均匀为止,在80(±5)℃下反应3小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
3、把田菁胶配成2%水溶液,黄原胶配成2%水溶液,按质量比1:1混合均匀,向其中加入真菌纤维素酶,EDTA-2Na与Na2SO4,混合均匀后,静止4小时,然后离心,除去沉淀物,取上清液与合成聚合物混合均匀,制备清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
根据地层压裂现场施工要求,把上述增稠剂冲稀至1%水溶液使用。
本实施例产品为具有一定粘稠度液体,经测试,成胶时间为13s,质量分数1.0%的上述增稠剂制备出的基液在170s-1的剪切速率时表观粘度为382mPa·s,粘弹性能良好;清洁环保型压裂液用复合增稠剂性质稳定,经加速试验(温度为45±1℃,相对湿度为70±5%)验证6个月(180天)溶液性质稳定,无分层沉淀产生。
实施例2
1、清洁环保型压裂液用复合增稠剂的配方如下,按质量分数,
2、合成聚合物(胺基羟乙基聚丙烯酰胺)的合成方法
A.把聚丙烯酰胺配成4%水溶液,在4%聚丙烯酰胺水溶液中加入乙二醛,聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1:0.5。在50℃下滴加乙二醛至聚丙稀铣胺水溶液中,至混合完全均匀为止,并在50(±5)℃下保持2小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液。
B.在羟乙基聚丙烯酰胺中加入乙二胺(乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺摩尔比为1:1),在50℃下滴加乙二胺至步骤A中的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液中,至混合完全均匀为止,在80(±5)℃下反应3小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
3、把瓜胶配成2%水溶液,黄原胶配成2%水溶液,按质量比1:1混合均匀,并加入真菌纤维素酶、EDTA-2Na和Na2SO4,混合均匀后,静止4小时,然后离心,除去沉淀物,取上清液与合成聚合物混合均匀,制备清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
根据地层压裂现场施工要求,把上述增稠剂冲稀至1%水溶液使用。
本实施例产品为具有一定粘稠度液体,经测试,成胶时间为15s,质量分数1.0%的上述增稠剂制备出的基液在170s-1的剪切速率时表观粘度为376mPa·s,粘弹性能良好;清洁环保型压裂液用复合增稠剂性质稳定,经加速试验(温度为45±1℃,相对湿度为70±5%)验证6个月(180天)溶液性质稳定,无分层沉淀产生。
实施例3
1、清洁环保型压裂液用复合增稠剂的配方如下,按质量分数,
2、合成聚合物(胺基羟乙基聚丙烯酰胺)的合成方法
A.把聚丙烯酰胺配成2%水溶液,在2%-聚丙烯酰胺水溶液中加入乙二醛,聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1:0.5。在50℃下滴加乙二醛至聚丙稀铣胺水溶液中,至混合完全均匀为止,并在50(±5)℃下保持2小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液。
B.在羟乙基聚丙烯酰胺中加入乙二胺(乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺摩尔比为1:1),在50℃下滴加乙二胺至步骤A中的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液中,至混合完全均匀为止,在80(±5)℃下反应3小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
3、把田菁胶配成2%水溶液,黄原胶配成2%水溶液,按质量比1:1混合均匀,并加入真菌纤维素酶,EDTA-2Na与Na2SO4,混合均匀后,静止4小时,然后离心,除去沉淀物,取上清液与合成聚合物混合均匀,制备清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
把以上产物用传统的方法,进行蒸发干燥至约10%浓度,形成胶状物质。进入薄膜干燥器,干燥成粉状体物质。
根据地层压裂现场施工要求,把上述粉状体物质冲稀至1%水溶液使用。
实施例4
1、清洁环保型压裂液用复合增稠剂的配方如下,按质量分数,
2、合成聚合物(胺基羟乙基聚丙烯酰胺)的合成方法
A.把聚丙烯酰胺配成4%水溶液,在4%聚丙烯酰胺水溶液中加入乙二醛,聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1:0.5。在50℃下滴加乙二醛至聚丙稀铣胺水溶液中,至混合完全均匀为止,并在50(±5)℃下保持2小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液。
B.在羟乙基聚丙烯酰胺中加入乙二胺(乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺摩尔比为1:1),在50℃下滴加乙二胺至步骤A中的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液中,至混合完全均匀为止,在80(±5)℃下反应3小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
3、把瓜胶配成2%水溶液,黄原胶配成2%水溶液,按质量比1:1混合均匀,并加入真菌纤维素酶、EDTA-2Na和Na2SO4,混合均匀后,静止4小时,然后离心,除去沉淀物,取上清液与合成聚合物混合均匀,制备清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
把以上产物用传统的方法,进行蒸发干燥至约10%浓度,形成胶状物质。进入薄膜干燥器,干燥成粉状体物质。
根据地层压裂现场施工要求,把上述粉状体物质冲稀至1%水溶液使用。
实验例1
1、清洁环保型压裂液用复合增稠剂的配方如下,按质量份数:
2、合成聚合物(胺基羟乙基聚丙烯酰胺)的合成方法
A.把聚丙烯酰胺配成2%水溶液,在2%-聚丙烯酰胺水溶液中加入乙二醛,聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1:0.5。在50℃下滴加乙二醛至聚丙稀铣胺水溶液中,至混合完全均匀为止,并在50(±5)℃下保持2小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液。
B.在羟乙基聚丙烯酰胺中加入乙二胺(乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺摩尔比为1:1),在50℃下滴加乙二胺至步骤A中的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液中,至混合完全均匀为止,在80(±5)℃下反应3小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
3、把田菁胶配成2%水溶液,黄原胶配成2%水溶液,按质量比1:1混合均匀,向其中加入真菌纤维素酶,EDTA-2Na与Na2SO4,混合均匀后,静止4小时,然后离心,除去沉淀物,取上清液与合成聚合物混合均匀,制备清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
根据地层压裂现场施工要求,把上述增稠剂冲稀至1%水溶液使用。
本实施例产品为具有一定粘稠度液体,经测试,成胶时间为20s,质量分数1.0%的上述增稠剂制备出的基液在170s-1的剪切速率时表观粘度为312mPa·s;经加速试验(温度为45±1℃,相对湿度为70±5%)验证30天后即出现分层现象,有沉淀产生。
实验例2
1、清洁环保型压裂液用复合增稠剂的配方如下,按质量分数,
2、合成聚合物(胺基羟乙基聚丙烯酰胺)的合成方法
A.把聚丙烯酰胺配成4%水溶液,在4%聚丙烯酰胺水溶液中加入乙二醛,聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1:0.5。在50℃下滴加乙二醛至聚丙稀铣胺水溶液中,至混合完全均匀为止,并在50(±5)℃下保持2小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液。
B.在羟乙基聚丙烯酰胺中加入乙二胺(乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺摩尔比为1:1),在50℃下滴加乙二胺至步骤A中的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液中,至混合完全均匀为止,在80(±5)℃下反应3小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
3、把瓜胶配成2%水溶液,黄原胶配成2%水溶液,按质量比1:1混合均匀,并加入真菌纤维素酶、EDTA-2Na和Na2SO4,混合均匀后,静止4小时,然后离心,除去沉淀物,取上清液与合成聚合物混合均匀,制备清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
根据地层压裂现场施工要求,把上述增稠剂冲稀至1%水溶液使用。
本实施例产品为具有一定粘稠度液体,经测试,成胶时间为24s,质量分数1.0%的上述增稠剂制备出的基液在170s-1的剪切速率时表观粘度为352mPa·s;清洁环保型压裂液用复合增稠剂性质较稳定,经加速试验(温度为45±1℃,相对湿度为70±5%)验证120天后即出现分层现象,有沉淀产生。
实验例3
1、清洁环保型压裂液用复合增稠剂的配方如下,按质量分数,
2、合成聚合物(胺基羟乙基聚丙烯酰胺)的合成方法
A.把聚丙烯酰胺配成4%水溶液,在4%聚丙烯酰胺水溶液中加入乙二醛,聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1:0.5。在50℃下滴加乙二醛至聚丙稀铣胺水溶液中,至混合完全均匀为止,并在50(±5)℃下保持2小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液。
B.在羟乙基聚丙烯酰胺中加入乙二胺(乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺摩尔比为1:1),在50℃下滴加乙二胺至步骤A中的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液中,至混合完全均匀为止,在80(±5)℃下反应3小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
3、把瓜胶配成2%水溶液,黄原胶配成2%水溶液,按质量比1:1混合均匀,并加入真菌纤维素酶、EDTA-2Na和Na2SO4,混合均匀后,静止4小时,然后离心,除去沉淀物,取上清液与合成聚合物混合均匀,制备清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
根据地层压裂现场施工要求,把上述增稠剂冲稀至1%水溶液使用。
本实施例产品为具有一定粘稠度液体,经测试,成胶时间为18s,质量分数1.0%的上述增稠剂制备出的基液在170s-1的剪切速率时表观粘度为351mPa·s;清洁环保型压裂液用复合增稠剂性质较稳定,经加速试验(温度为45±1℃,相对湿度为70±5%)验证90天后即出现分层现象,有沉淀产生。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂,其特征在于,所述复合增稠剂包括胺基羟乙基聚丙烯酰胺、植物胶、黄原胶、真菌纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠和硫酸钠;
所述胺基羟乙基聚丙烯酰胺制备方法包括:
(1)在45~55℃条件下将乙二醛缓慢加入聚丙烯酰胺水溶液中至混合完全均匀,并在该温度范围内保持1.5~2.5小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液;
(2)在45~55℃条件下将乙二胺缓慢加入步骤(1)制得的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液至混合完全均匀,然后将75~85℃下反应2.5~3.5小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺。
2.如权利要求1所述的一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂,其特征在于,所述步骤(1)中,
聚丙烯酰胺水溶液为1%~3%聚丙烯酰胺水溶液(优选为2%);
聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1~3:1(优选为2:1)。
3.如权利要求1所述的一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂,其特征在于,所述步骤(2)中,
乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺的摩尔比为0.5~2:1(优选为1:1)。
4.如权利要求1所述的一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂,其特征在于,所述植物胶包括瓜胶和/或田箐胶。
5.如权利要求1所述的一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂,其特征在于,所述复合增稠剂由以下重量份的原料制成:
胺基羟乙基聚丙烯酰胺3.5-5.5份、植物胶2.0-3.0份、黄原胶2.0-3.0份、真菌纤维素酶0.2-0.4份、乙二胺四乙酸二钠0.1份、硫酸钠0.1份。
6.权利要求1-5任一项所述清洁环保型压裂液用复合增稠剂的制备方法,其特征在于,制备方法包括:
S1.将植物胶和黄原胶均配成1~3%水溶液,将二者按质量比0.5~5:1混匀得凝胶溶液I;
S2.将真菌纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠和硫酸钠加入步骤S1中的凝胶溶液I中混匀,静置,离心,去沉淀,得凝胶溶液II;
S3.将胺基羟乙基聚丙烯酰胺加入步骤S2中的凝胶溶液II中混匀得清洁环保型压裂液用复合增稠剂。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1.中,植物胶和黄原胶配成2%水溶液,将二者按照质量比1:1混匀得凝胶溶液I。
8.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述胺基羟乙基聚丙烯酰胺,其制备方法包括:
(1)在45~55℃条件下将乙二醛缓慢加入聚丙烯酰胺水溶液中至混合完全均匀,并在该温度范围内保持1.5~2.5小时,制得羟乙基聚丙烯酰胺水溶液;
(2)在45~55℃条件下将乙二胺缓慢加入步骤(1)制得的羟乙基聚丙烯酰胺水溶液至混合完全均匀,然后将75~85℃下反应2.5~3.5小时制得胺基羟乙基聚丙烯酰胺;
优选的,所述步骤(1)中,
聚丙烯酰胺水溶液为1%~3%聚丙烯酰胺水溶液(优选为2%);
聚丙烯酰胺与乙二醛摩尔比为1~3:1(优选为2:1);
优选的,所述步骤(2)中,
乙二胺与羟乙基聚丙烯酰胺的摩尔比为0.5~2:1(优选为1:1)。
9.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述植物胶包括瓜胶和/或田箐胶。
10.权利要求1-5任一项所述清洁环保型压裂液用复合增稠剂和/或权利要求6-9任一项所述制备方法制备得到的清洁环保型压裂液用复合增稠剂在油层压裂中的应用;优选的,实际应用时,将所述复合增稠剂加水稀释至1-0.5%水溶液使用。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109575890A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-05 | 北京大德广源石油技术服务有限公司 | 类油基钻井液 |
CN110951460A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-03 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种增强铁路煤炭运输防冻剂挂壁性能的复合添加剂 |
CN116589998A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 克拉玛依市正诚有限公司 | 一种压裂用复合稠化剂及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105968258A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-28 | 济南科慧页岩化工技术有限公司 | 清洁环保型压裂液用复合聚合物及制备方法 |
-
2018
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105968258A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-28 | 济南科慧页岩化工技术有限公司 | 清洁环保型压裂液用复合聚合物及制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
任怀燕等: "PAMG暂时性湿强树脂的制备和呈现机理", 《黑龙江造纸》 * |
方道斌等: "《丙烯酰胺聚合物》", 30 April 2006, 化学工业出版社 * |
王雅琼等: "聚丙烯酰胺的N-羟甲基化及氨基化", 《精细石油化工》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109575890A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-05 | 北京大德广源石油技术服务有限公司 | 类油基钻井液 |
CN110951460A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-03 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种增强铁路煤炭运输防冻剂挂壁性能的复合添加剂 |
CN116589998A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 克拉玛依市正诚有限公司 | 一种压裂用复合稠化剂及其制备方法 |
CN116589998B (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-03 | 克拉玛依市正诚有限公司 | 一种压裂用复合稠化剂及其制备方法 |
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