CN110156899A - 一种两性离子化羟乙基纤维素改性物及其制备方法 - Google Patents

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魏衍明
马凤杰
王奇超
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Abstract

本发明公开了一种两性离子化羟乙基纤维素改性物及其制备方法，所述改性物按如下质量百分比进行配比：羟乙基纤维素15～20％、乙醇40～50％、氢氧化钠3～5％、氯乙酸4～6％、碳酸氢钠1～3％、水16～37％。将1～3％碳酸氢钠溶于16～37％水中，然后加入4～6％的氯乙酸，升温至80℃，恒温搅拌30min；向混合液中依次加入40～50％乙醇、15～20％羟乙基纤维素、3～5％氢氧化钠；降温至50摄氏度，恒温搅拌2h；将混合液产品进行离心操作，所得离心产物放入烘箱中，待离心产物烘干后对其进行粉碎，即得所述两性离子化羟乙基纤维素改性物。本发明具有提升压裂液质量、降低压裂液成本等优点。

Description

一种两性离子化羟乙基纤维素改性物及其制备方法
技术领域
本发明涉及油气藏压裂改造领域，尤其涉及致密油气藏低伤害压裂的水基压裂液。
背景技术
近年来，压裂液作为压裂技术的重要组成部分，压裂液发展非常迅速，然而，压裂液进入储集层后会干扰储集层原有的平衡条件，压裂液体系的伤害主要来源于两方面：(1)常规的瓜尔胶压裂液残渣含量高，会导致储层天然裂缝和压裂微裂缝的堵塞。(2)破胶液破胶不彻底无法返排，形成永久伤害。以往的纤维素压裂液具有两种发展方向，一是通过加入常规的纤维素如羧甲基纤维素，羟乙基纤维素达到增大表观粘度的作用携砂，二是筛选专用交联剂将纤维素溶液交联形成弱凝胶，但携砂性能和耐剪切性能较差，不适合大砂比施工，也有将纤维素改性后交联形成网状冻胶的压裂液，虽然残渣、携砂性能较传统纤维素压裂液显著提高，但是耐温性能较差，基本只适用于70℃以下井况，虽然增大纤维素胶液浓度可满足130℃井况施工，但基液表观粘度非常大，现场施工摩阻高，施工困难，并且压裂液成本高昂，无法大面积应用。减少压裂液对储层和支撑裂缝导流能力的伤害，是提高低、特低渗油气储层单井产能的重要技术之一。残渣是影响压裂改造效果的关键因素之一，因此急需压制无残渣压裂液。
发明内容
本发明目的在于提供一种改善传统压裂液的不足、提升压裂液质量、降低压裂液成本的两性离子化羟乙基纤维素改性物及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明一种两性离子化羟乙基纤维素改性物及其制备方法，所述改性物按如下质量百分比进行配比：
羟乙基纤维素15～20％、乙醇40～50％、氢氧化钠3～5％、氯乙酸4～6％、碳酸氢钠1～3％、水16～37％。
本发明另提供了一种两性离子化羟乙基纤维素改性物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1，将1～3％碳酸氢钠溶于16～37％水中，然后加入4～6％的氯乙酸，升温至80℃，恒温搅拌30min；
S2，之后向混合液中依次加入40～50％乙醇、15～20％羟乙基纤维素、3～5％氢氧化钠；
S3，将S2的混合液降温至50摄氏度，恒温搅拌2h；
S4，将S3的混合液产品进行离心操作，所得离心产物放入烘箱中，待离心产物烘干后对其进行粉碎，即得所述两性离子化羟乙基纤维素改性物。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、在传统羟乙基纤维素基础上改性接枝新型交联基团，改变纤维素分子结构及分子量，使改性后纤维素的性能与改性前明显不同，可满足低于160℃储层压裂需求。单方压裂液成本显著降低，与常规胍尔胶压裂液价格相近，适合大面积推广及应用。
2、该压裂液体系具有速溶、酸性条件下交联，易配制、低摩阻、低伤害、低成本、无需防膨剂、安全环保等特点。可大面积推广应用。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述。
实施例1：本发明提供了一种两性离子化羟乙基纤维素改性物，改性物按如下质量百分比进行配比：
羟乙基纤维素18％、乙醇45％、氢氧化钠4％、氯乙酸5％、碳酸氢钠2％、水26％。
实施例2：本发明提供了一种两性离子化羟乙基纤维素改性物，改性物按如下质量百分比进行配比：
羟乙基纤维素20％、乙醇50％、氢氧化钠5％、氯乙酸5％、碳酸氢钠1％、水19％。
实施例3：本发明提供了一种两性离子化羟乙基纤维素改性物，改性物按如下质量百分比进行配比：
羟乙基纤维素15％、乙醇40％、氢氧化钠3％、氯乙酸4％、碳酸氢钠1％、水37％。
本发明另提供了一种两性离子化羟乙基纤维素改性物的制备方法，包括以下步骤：
S1，将1～3％碳酸氢钠溶于16～37％水中，然后加入4～6％的氯乙酸，升温至80℃，恒温搅拌30min；
S2，之后向混合液中依次加入40～50％乙醇、15～20％羟乙基纤维素、3～5％氢氧化钠；
S3，将S2的混合液降温至50摄氏度，恒温搅拌2h；
S4，将S3的混合液产品进行离心操作，所得离心产物放入烘箱中，待离心产物烘干后对其进行粉碎，即得所述两性离子化羟乙基纤维素改性物。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (2)

1.一种两性离子化羟乙基纤维素改性物，其特征在于，所述改性物按如下质量百分比进行配比：
羟乙基纤维素15～20％、乙醇40～50％、氢氧化钠3～5％、氯乙酸4～6％、碳酸氢钠1～3％、水16～37％。
2.一种两性离子化羟乙基纤维素改性物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1，将1～3％碳酸氢钠溶于16～37％水中，然后加入4～6％的氯乙酸，升温至80℃，恒温搅拌30min；
S2，之后向混合液中依次加入40～50％乙醇、15～20％羟乙基纤维素、3～5％氢氧化钠；
S3，将S2的混合液降温至50摄氏度，恒温搅拌2h；
S4，将S3的混合液产品进行离心操作，所得离心产物放入烘箱中，待离心产物烘干后对其进行粉碎，即得所述两性离子化羟乙基纤维素改性物。
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陈阳明 等: "羧甲基羟乙基纤维素的制备", 《造纸科学与技术》 *

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