CN112724165A - 超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油压裂技术领域，具体涉及一种超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法及其在瓜尔胶压裂液中作为交联剂的应用。所述方法以寡聚乙二胺为起始原料，将其与丙烯腈在水溶液中回流来定量制备氰乙基聚亚胺，并进一步将其在钴基催化剂存在下还原得到超枝状聚亚胺分子，再将该聚亚胺分子与硼酸酯进行酯交换反应，得到聚亚胺多硼酸酯，最后水解得到超枝化聚亚胺多硼酸。该合成路线工艺简单，物料利用率高，不产生有机废弃物，具有良好的工艺性。超枝化聚亚胺多硼酸可对低浓度瓜尔胶进行高效交联，在保证瓜胶交联性能的同时有效降低了瓜尔胶的使用量，降低了成本。

Description

超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于石油压裂技术领域，具体涉及一种超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法及其在瓜尔胶压裂液中作为交联剂的应用。
背景技术
瓜尔胶是石油压裂工艺中压裂液的重要组成部分，超过90％的压裂施工都使用瓜尔胶压裂液，该类型压裂液其具有耐温性好、施工摩阻低、滤失小、破胶彻底和返排能力强的特点。但是由于瓜尔胶需要从印度以及东南亚国家进口，因此我们希望降低瓜尔胶的用量，来减少对进口的依赖，降低施工成本。目前开发的低浓度瓜尔胶交联体系比常规交联瓜胶压裂液的用量要少1/3－1/2，而且其中的水不溶物和残渣均比常规瓜胶降低30-80％；此外，低浓度瓜胶压裂液伤害率比常规压裂液降低15-25％，岩心伤害率比常规压裂液降低30-50％。因此，发展低浓度瓜尔胶交联体系对优化压裂工艺、降低施工成本具有重要的实际意义。
目前使用较多的瓜尔胶交联剂多为含硼交联试剂，其中以硼酸和硼砂较为常见。无机硼源可以对低浓度瓜尔胶实现及高效率的交联，但是同时也存在交联速率不可控、施工工艺复杂等局限性。
中国专利申请CN108130066A公开了一种瓜尔胶压裂液体系用有机聚酸金属交联剂，该机聚酸金属交联剂由包括以下重量份数的原料制备得到：无机锆盐1～10份、无机酸1～10份、多元醇胺0～20份、大分子有机酸1～20份、氢氧化钠1～20份、水50～90份。该发明利用无机锆盐和大分子有机酸通过络合反应，提高了有机聚酸金属交联剂的分子尺寸，利用该有机聚酸金属交联剂制得的瓜尔胶压裂液体系中瓜尔胶的质量分数小，在降低瓜尔胶的用量的情况下，仍然具有较好的高温粘度。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有多硼酸结构的交联剂分子及其制备方法。在聚合物中引入多个硼酸分子，来增加硼酸交联剂的表面官能团密度，该交联剂适合用于低浓度瓜尔胶中，并在保证瓜尔胶性能的前提下降低成本，简化生产和使用工艺。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明目的之一，提供一种超枝化聚亚胺多硼酸，其结构式如式6所示：
Figure BDA0002250416670000021
本发明目的之二，提供以上所述超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将超枝化聚亚胺与硼酸酯混合，加入用量为硼酸酯质量1-5％的催化剂，氮气保护回流或分水回流20-30小时；反应结束后减压蒸出硼酸酯，不能蒸出的粘稠油状物加入异丙醇溶解后滤除催化剂，将溶液置于冰水浴中，机械搅拌下向其中加入甲基叔丁基醚，加入后氮气保护下冰水浴搅拌12小时；抽滤，得滤液，滤液浓缩后即为式4所示化合物的粗品；
Figure BDA0002250416670000031
步骤2：将步骤1制备得到的粗品溶于甲醇中，氮气保护下加入用量为所述粗品质量1-5％的催化剂，回流2-12小时，反应结束后减压蒸出溶剂，即可得到式5所示化合物的粗产品；将粗产品溶于异丙醇中，密闭后至于4℃中放置8-16小时，抽滤，滤饼用冰异丙醇洗涤，即得。
根据以上所述超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法，优选地，超枝化聚亚胺由包括以下重量份的原料合成：二缩三乙二胺100-200份，丙烯腈250-500份，催化剂5-20份，甲醇1000-2000份，水800-1000份；优选地，催化剂为漆原钴。
根据以上所述超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法，进一步优选地，超枝化聚亚胺合成步骤为：
步骤a.将二缩三乙二胺和丙烯腈加入水中，室温下搅拌1.5-3小时后氮气保护下回流20-30小时；反应液冷却后进行抽滤，滤饼依次进行水洗、正己烷洗涤后即可得到式2所示化合物的粗品；所得粗品可以不经纯化直接使用；滤液可以直接在下一轮反应中套用；
Figure BDA0002250416670000041
步骤b.将式2所示化合物粗品溶于甲醇溶中，加入漆原钴催化剂，置于高压釜中，以氢气置换掉反应釜内空气后，充入35-50个大气压的氢气，于20-40分钟内升温至80-95℃，在该温度下搅拌12-36小时；反应结束后卸去反应釜内氢气压力，滤出催化剂后，浓缩、纯化即可得到式3所示超枝化聚亚胺；
Figure BDA0002250416670000042
根据以上所述超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法，优选地，硼酸酯可为硼酸三甲酯或硼酸三乙酯。
根据以上所述超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法，优选地，步骤1中所用催化剂可选自三乙胺、三叔丁胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯、甲磺酸、一水合对甲苯磺酸、4A分子筛、TS1分子筛中任一种。
根据以上所述超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法，进一步优选地，当硼酸酯为硼酸三甲酯时，催化剂选择4A分子筛，1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯，TS1分子筛，三叔丁胺中任一种，优选地，催化剂为4A分子筛；当硼酸酯为硼酸三乙酯时，催化剂选择4A分子筛、甲磺酸、三叔丁胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯、TS1分子筛中任一种，优选地，催化剂为4A分子筛。
根据以上所述超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法，优选地，步骤2中催化剂可为1％甲磺酸、1％对甲苯磺酸、1％三氯乙酸、1％乙酸、1％三氟乙酸及1％盐酸中任一种；优选地，催化剂为1％三氟乙酸。
本发明目的之三，提供以上所述超枝化聚亚胺多硼酸及以上所述方法制备得到的超枝化聚亚胺多硼酸在瓜尔胶中作为交联剂的应用。
本发明目的之四，提供一种低浓度瓜尔胶压裂液，包括以下成分及其质量百分含量：瓜尔胶0.03-0.125％、超枝化聚亚胺多硼酸0.035-0.155％，余量为水；
所述超枝化聚亚胺多硼酸为以上所述或由以上所述方法制备得到。
本发明超枝化聚亚胺多硼酸试剂以商业化的寡聚乙二胺为起始原料，将其与丙烯腈在水溶液中回流来定量制备氰乙基聚亚胺，并进一步将其在钴基催化剂存在下还原得到超枝状聚亚胺分子，再将该聚亚胺分子与硼酸酯进行酯交换反应，得到聚亚胺多硼酸酯，最后水解得到超枝化聚亚胺多硼酸。
该合成路线工艺简单，物料利用率高，不产生有机废弃物，最终产物聚亚胺多硼酸具有良好的稳定性，可对低浓度瓜尔胶进行高效交联，在保证瓜胶交联性能的同时有效降低了瓜尔胶的使用量，具有良好的工艺性。
附图说明
图1超枝聚亚胺的合成路线图；
图2超枝化聚亚胺多硼酸的合成路线图；
图3超枝聚亚胺飞行时间质谱图；
图4超枝化聚亚胺多硼酸时间质谱图；
图5压裂液中不同超枝化聚亚胺多硼酸浓度-比粘度图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明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发明的示例性实施方式。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、操作和/或它们的组合。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1一种超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法
所述制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将120g超枝化聚亚胺与500mL硼酸三甲酯混合，加入占硼酸三甲酯质量比1％的4A分子筛，分水回流24小时；反应结束后减压蒸出硼酸酯，不能蒸出的粘稠油状物加入1L异丙醇溶解后滤除催化剂，将溶液置于冰水浴中，机械搅拌下向其中加入2L甲基叔丁基醚，加入后氮气保护下冰水浴搅拌12小时；次日抽滤，滤饼为未反应的超枝化聚亚胺，得滤液，滤液浓缩后即为式4所示化合物的粗品。
步骤2：将步骤1制备得到的粗品溶于500mL甲醇中，氮气保护下加入占粗品质量比1％的浓度为1％的三氟乙酸，回流2小时，反应结束后减压蒸出溶剂，即可得到式5所示化合物的粗产品；将粗产品溶于200mL异丙醇中，密闭后至于4℃中放置8小时，抽滤，滤饼用冰异丙醇洗涤，即得。
所述超枝化聚亚胺的制备方法为：
步骤a.将100g二缩三乙二胺和丙烯腈250g加入800mL去离子水中，室温下搅拌1.5-3小时后氮气保护下回流20小时；反应液冷却后进行抽滤，滤饼依次进行水洗、正己烷洗涤后即可得到式2所示化合物的粗品；所得粗品可以不经纯化直接使用；滤液可以直接在下一轮反应中套用；
步骤b.将230g式2所示化合物粗品溶于1000mL工业甲醇溶中，加入5g漆原钴催化剂，置于高压釜中，以氢气置换掉反应釜内空气后，充入35个大气压的氢气，于20分钟内升温至80℃，在该温度下搅拌12小时；反应结束后卸去反应釜内氢气压力，滤出催化剂后，浓缩得粗品，粗产品以500毫升乙醚/甲醇混合溶剂(体积比3：1)结晶，得到淡黄色粉末，收率98％。
实施例2一种超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法
所述制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将120g超枝化聚亚胺与500mL硼酸三乙酯混合，加入占硼酸三乙酯质量比5％的甲磺酸，分水回流24小时；反应结束后减压蒸出硼酸酯，不能蒸出的粘稠油状物加入1L异丙醇溶解后滤除催化剂，将溶液置于冰水浴中，机械搅拌下向其中加入2L甲基叔丁基醚，加入后氮气保护下冰水浴搅拌12小时；次日抽滤，滤饼为未反应的超枝化聚亚胺，得滤液，滤液浓缩后即为式4所示化合物的粗品。
步骤2：将步骤1制备得到的粗品溶于500mL甲醇中，氮气保护下加入占粗品质量比5％的浓度为1％的盐酸，回流12小时，反应结束后减压蒸出溶剂，即可得到式5所示化合物的粗产品；将粗产品溶于200mL异丙醇中，密闭后至于4℃中放置16小时，抽滤，滤饼用冰异丙醇洗涤，即得。
所述超枝化聚亚胺的制备方法为：
步骤a.将200g二缩三乙二胺和丙烯腈500g加入1000mL去离子水中，室温下搅拌3小时后氮气保护下回流30小时；反应液冷却后进行抽滤，滤饼依次进行水洗、正己烷洗涤后即可得到式2所示化合物的粗品；所得粗品可以不经纯化直接使用；滤液可以直接在下一轮反应中套用；
步骤b.将230g式2所示化合物粗品溶于2000mL工业甲醇溶中，加入20g漆原钴催化剂，置于高压釜中，以氢气置换掉反应釜内空气后，充入50个大气压的氢气，于40分钟内升温至95℃，在该温度下搅拌36小时；反应结束后卸去反应釜内氢气压力，滤出催化剂后，浓缩得粗品，粗产品以500毫升乙醚/甲醇混合溶剂(体积比3：1)结晶，得到淡黄色粉末，收率97％。
实施例3一种超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法
所述制备方法，包括以下步骤：
步骤1.将120g超枝化聚亚胺与500mL硼酸三乙酯混合，加入占硼酸三乙酯质量比3％的4A分子筛，氮气保护回流24小时；反应结束后减压蒸出硼酸酯，不能蒸出的粘稠油状物加入1L异丙醇溶解后滤除催化剂，将溶液置于冰水浴中，机械搅拌下向其中加入2L甲基叔丁基醚，加入后氮气保护下冰水浴搅拌12小时；次日抽滤，滤饼为未反应的超枝化聚亚胺，得滤液，滤液浓缩后即为式4所示化合物的粗品。
步骤2：将步骤1制备得到的粗品溶于500mL甲醇中，氮气保护下加入占粗品质量比3％的浓度为1％的甲磺酸，回流4小时，反应结束后减压蒸出溶剂，即可得到式5所示化合物的粗产品；将粗产品溶于200mL异丙醇中，密闭后至于4℃中放置12小时，抽滤，滤饼用冰异丙醇洗涤，即得。
所述超枝化聚亚胺的制备方法为：
步骤a.将146g二缩三乙二胺和丙烯腈400g加入1000mL去离子水中，室温下搅拌2小时后氮气保护下回流24小时；反应液冷却后进行抽滤，滤饼依次进行水洗、正己烷洗涤后即可得到式2所示化合物的粗品；所得粗品可以不经纯化直接使用；滤液可以直接在下一轮反应中套用；
步骤b.将230g式2所示化合物粗品溶于2000mL工业甲醇溶中，加入10g漆原钴催化剂，置于高压釜中，以氢气置换掉反应釜内空气后，充入40个大气压的氢气，于30分钟内升温至90℃，在该温度下搅拌24小时；反应结束后卸去反应釜内氢气压力，滤出催化剂后，浓缩得粗品，粗产品以500毫升乙醚/甲醇混合溶剂(体积比3：1)结晶，得到淡黄色粉末，收率98.5％。
实施例4-14及对比例1除硼酸酯、催化剂与实施例3不同，其它条件均与实施例3相同。实施例1-14所用硼酸酯、催化剂具体如下表1所示。
表1各实施例所用硼酸酯、催化剂成分及收率
Figure BDA0002250416670000091
Figure BDA0002250416670000101
Figure BDA0002250416670000111
实施例15一种低浓度瓜尔胶压裂液
所述低浓度瓜尔胶压裂液由以下成分及其质量百分比组成：瓜胶原粉0.030％，超枝化聚亚胺多硼酸0.035％，去离子水99.935％。
实施例16一种低浓度瓜尔胶压裂液
所述低浓度瓜尔胶压裂液由以下成分及其质量百分比组成：瓜胶原粉0.125％，超枝化聚亚胺多硼酸0.155％，去离子水99.72％。
试验例
对实施例3制备得到的超枝聚亚胺、超枝化聚亚胺多硼酸分子结构进行基质辅助激光电离解析-飞行时间质谱(MALDI-TOF)检测。MALDI-TOF质谱型号为Shimadazu BiotechAxima Performance,检测模式为阴离子模式。
超枝聚亚胺飞行时间质谱如图3所示，理论分子量490.4907，实测分子量490.4901，误差<0.01％。超枝化聚亚胺多硼酸飞行时间质谱如图4所示，理论分子量798.5395，实测分子量799.5466(M+H+模式)，误差<0.01％。
按照石油天然气行业标准SY/T 5107—2005《水基压裂液性能评价方法》对实施例15、实施例16制备得到的压裂液的交联性能进行了评价，实验结果如图5所示。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超枝化聚亚胺多硼酸，其特征在于，其结构式如式5所示：
Figure FDA0002250416660000011
2.一种权利要求1所述超枝化聚亚胺多硼酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.将超枝化聚亚胺与硼酸酯混合，加入用量为硼酸酯质量1-5％的催化剂，氮气保护回流或分水回流20-30小时；反应结束后减压蒸出硼酸酯，不能蒸出的粘稠油状物加入异丙醇溶解后滤除催化剂，将溶液置于冰水浴中，机械搅拌下向其中加入甲基叔丁基醚，加入后氮气保护下冰水浴搅拌12小时；抽滤，得滤液，滤液浓缩后即为式4所示化合物的粗品；
Figure FDA0002250416660000012
步骤2：将步骤1制备得到的粗品溶于甲醇中，氮气保护下加入用量为所述粗品质量1-5％的催化剂，回流2-12小时，反应结束后减压蒸出溶剂，即可得到式6所示化合物的粗产品；将粗产品溶于异丙醇中，密闭后至于4℃中放置8-16小时，抽滤，滤饼用冰异丙醇洗涤，即得。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，超枝化聚亚胺由包括以下重量份的原料合成：二缩三乙二胺100-200份，丙烯腈250-500份，催化剂5-20份，甲醇1000-2000份，水800-1000份；优选地，催化剂为漆原钴。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，超枝化聚亚胺合成步骤为：
步骤a.将二缩三乙二胺和丙烯腈加入水中，室温下搅拌1.5-3小时后氮气保护下回流20-30小时；反应液冷却后进行抽滤，滤饼依次进行水洗、正己烷洗涤后即可得到式2所示化合物的粗品；所得粗品可以不经纯化直接使用；滤液可以直接在下一轮反应中套用；
Figure FDA0002250416660000021
步骤b.将式2所示化合物粗品溶于甲醇溶中，加入漆原钴催化剂，置于高压釜中，以氢气置换掉反应釜内空气后，充入35-50个大气压的氢气，于20-40分钟内升温至80-95℃，在该温度下搅拌12-36小时；反应结束后卸去反应釜内氢气压力，滤出催化剂后，浓缩、纯化即可得到式3所示超枝化聚亚胺：
Figure FDA0002250416660000022
Figure FDA0002250416660000031
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，硼酸酯可为硼酸三甲酯或硼酸三乙酯。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所用催化剂可选自三乙胺、三叔丁胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯、甲磺酸、一水合对甲苯磺酸、4A分子筛、TS1分子筛中任一种。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，当硼酸酯为硼酸三甲酯时，催化剂选择4A分子筛，1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯，TS1分子筛，三叔丁胺中任一种，优选地，催化剂为4A分子筛；当硼酸酯为硼酸三乙酯时，催化剂选择4A分子筛、甲磺酸、三叔丁胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯、TS1分子筛中任一种，优选地，催化剂为4A分子筛。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2中催化剂可为1％甲磺酸、1％对甲苯磺酸、1％三氯乙酸、1％乙酸、1％三氟乙酸及1％盐酸中任一种；优选地，催化剂为1％三氟乙酸。
9.权利要求1所述超枝化聚亚胺多硼酸、权利要求2-8任一项所述方法制备得到的超枝化聚亚胺多硼酸在瓜尔胶中作为交联剂的应用。
10.一种低浓度瓜尔胶压裂液，其特征在于，包括以下成分及其质量百分含量：瓜尔胶0.03-0.125％、超枝化聚亚胺多硼酸0.035-0.155％；
所述超枝化聚亚胺多硼酸为权利要求1所述或由权利要求2-8任一项所述方法制备得到。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100099913A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-22 Bj Services Company Methods of making polyboronic compounds and compositions related thereto
US20120000659A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Loveless David M Multifunctional Boronic Crosslinkers and Associated Methods
US20120310011A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-06 Hong Sun Preparation of boron crosslinking agents for fracturing fluids
US20130220621A1 (en) * 2008-10-21 2013-08-29 Baker Hughes Incorporated Polyboronic Compounds and Processes of Making and Using the Same
CN108251095A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 中国石油化工股份有限公司 一种有机硼交联剂及其制备方法和应用
CN109825276A (zh) * 2017-11-23 2019-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种水基压裂液组合物和水基压裂液

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100099913A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-22 Bj Services Company Methods of making polyboronic compounds and compositions related thereto
US20130220621A1 (en) * 2008-10-21 2013-08-29 Baker Hughes Incorporated Polyboronic Compounds and Processes of Making and Using the Same
US20120000659A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Loveless David M Multifunctional Boronic Crosslinkers and Associated Methods
US20120310011A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-06 Hong Sun Preparation of boron crosslinking agents for fracturing fluids
CN108251095A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 中国石油化工股份有限公司 一种有机硼交联剂及其制备方法和应用
CN109825276A (zh) * 2017-11-23 2019-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种水基压裂液组合物和水基压裂液

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONG SUN 等: "High-Efficiency Boron Crosslinkers for Low-Polymer Fracturing Fluids", SOCIETY OF PETROLEUM ENGINEERS, vol. 1, pages 1 - 9 *
白海涛 等: "有机胺硼交联剂AB-1的合成及应用", 精细化工, vol. 32, no. 10, pages 1157 - 1161 *
贾文峰 等: "新型树枝状交联剂的合成及其交联压裂液的研究", 现代化工, vol. 36, no. 6, pages 117 - 120 *

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