CN114262353B - 一种环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷及其制备方法和应用、压裂液交联剂、压裂液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷及其制备方法和应用、压裂液交联剂、压裂液，涉及交联剂技术领域。本发明提供的具有式I所示结构的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷能够作为配体应用于压裂液交联剂中时，环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的相邻羧基以及羟基能够与中心粒子(锆离子、钛离子、铝离子或硼原子)形成结构稳定的五元环，显著提高α‑甲基‑D‑甘露糖苷的配位能力，与葡萄糖酸盐和改性葡萄糖酸相比具有更优的螯合作用以及更长的延迟交联时间，在作为配体或交联剂制备螯合物、交联剂、解毒药物、食品或功能材料方面具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及交联剂技术领域，具体涉及一种环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷及其制备方法和应用、压裂液交联剂、压裂液。
背景技术
压裂液是流体矿(如气、汽、油、淡水、盐水、热水)在开采过程中，为了获得高产而借用液体传导力(如水力)压裂措施时所用的液体。延迟交联技术是油气井水力压裂施工中的一项重要技术，该技术使得在线混配的压裂液在井筒中流动时不交联，只用一定量的增稠剂就可使压裂液具有一定的粘度以携带支撑剂，因此压裂液中的聚合物剪切降解不严重；压裂液进入地层后，发生交联反应，压裂液粘度增加，有利于在地层中造缝；然而，压裂液交联反应过快，短时间内即可形成高粘冻胶，增加管道泵送摩阻，也会造成井口压力迅速攀升，增加施工风险。通过在压裂液加入压裂液交联剂能够延迟交联反应时间。
压裂液交联剂中配体对于延迟交联反应时间起着重要的影响。目前，压裂液交联剂用配体主要有葡萄糖酸盐、葡萄糖以及α-甲基-D-甘露糖苷，配体与中心粒子(如锆离子、钛离子、铝离子或硼原子)形成配位作用，同时中心粒子与压裂液中的增稠剂之间也会形成配位作用，两种配位作用之间产生竞争，从而达到延迟交联的目的。然而，上述配体主要是依靠糖环上的羟基与中心粒子实现配位作用，该配位作用较弱，导致采用上述配体的压裂液交联剂的延迟交联时间短。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷及其制备方法和应用、压裂液交联剂、压裂液，本发明提供的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷与中心粒子形成结构稳定的五元环结构，能够显著提高压裂液交联剂的延迟交联时间。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷，具有式I所示的结构：
本发明提供了上述技术方案所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的制备方法，包括以下步骤：
在保护气氛下，将α-甲基-D-甘露糖苷、低级醇、无机强碱、环氧琥珀酸和水混合，进行开环反应，得到所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
优选的，所述α-甲基-D-甘露糖苷与环氧琥珀酸的质量比为1：0.7～1.4；
所述低级醇包括甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或几种；
所述α-甲基-D-甘露糖苷的质量与低级醇的体积之比为1g：15～35mL；
所述α-甲基-D-甘露糖苷与无机强碱的质量比为1：1～2.6；
所述α-甲基-D-甘露糖苷与水的质量比为1：5～12。
优选的，所述开环反应的温度为40～50℃，时间为6～7h。
本发明提供了上述技术方案所述的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷或上述技术方案所述制备方法得到的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷作为配体或交联剂在制备螯合物、交联剂、解毒药物、食品或功能材料中的应用。
本发明提供了一种压裂液交联剂，包括以下质量百分含量的制备原料：中心粒子源2～8％，配体5～15％，醇胺5～10％，有机酸5～10％，多元醇2～8％和水57～81％；
所述中心粒子源包括锆源、钛源、铝源或硼源；
所述配体为上述技术方案所述的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷或上述技术方案所述制备方法得到的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
优选的，所述锆源包括氧氯化锆、醋酸锆和硫酸锆中的一种或几种；
所述钛源包括钛酸四异丙酯、硫酸钛和磷酸钛中的一种或几种；
所述铝源包括三氯化铝、硫酸铝和磷酸铝中的一种或几种；
所述硼源包括硼酸、硼砂和偏硼酸钠中的一种或几种；
所述醇胺包括三乙醇胺、乙醇胺和二乙醇胺中的一种或几种；
所述有机酸包括乳酸、柠檬酸、冰醋酸、酒石酸和马来酸中的一种或几种；
所述多元醇包括丙三醇、乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的一种或几种。
本发明提供了一种压裂液，包括上述技术方案所述的压裂液交联剂、增稠剂和水。
优选的，所述压裂液交联剂的质量为水质量的0.2～0.8％；
所述增稠剂的质量为水质量的0.35～0.55％。
优选的，所述压裂液还包括助剂；所述助剂包括防膨剂、助排剂、抗菌剂和交联促进剂中的一种或几种。
本发明提供了一种环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷，具有式I所示的结构。本发明提供的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷能够作为配体应用于压裂液交联剂中，利用环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的相邻羧基以及羟基能够与中心粒子(如锆离子、钛离子、铝离子或硼原子)形成结构稳定的五元环，能够显著提高α-甲基-D-甘露糖苷的配位能力，与葡萄糖酸盐和改性葡萄糖酸相比具有更优的螯合作用以及更长的延迟交联时间，在作为配体或交联剂的配体方面具有很好的应用前景。而且，本发明提供的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷为糖类衍生物，对人体温和，可生物降解，安全环保，使得环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷在医药、食品或功能材料中也具有很好的应用前景。
本发明提供了一种压裂液交联剂，包括以下质量百分含量的制备原料：中心粒子源2～8％，配体5～15％，醇胺5～10％，有机酸5～10％，多元醇2～8％和水57～81％；所述中心粒子源包括锆源、钛源或硼源；所述配体为上述技术方案所述的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷或上述技术方案所述制备方法得到的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。本发明提供的压裂液交联剂中，环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷作为配体与中心粒子源中的中心粒子(锆离子、钛离子和硼原子)形成结构稳定的五元环，具有很高的配位能力，与葡萄糖酸盐和改性葡萄糖酸相比，具有更优的螯合作用以及更长的延迟交联时间。
本发明提供了一种压裂液，包括上述技术方案所述的压裂液交联剂、增稠剂和水。本发明提供的压裂液的延迟时间长，能够有效降低管道摩阻，冻胶性能优异，能够在低成本下很好的满足现场压裂施工的要求。
附图说明
图1为实施例1制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的氢谱图；
图2为实施例1制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的液相色谱图；
图3为本实施例制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的质荷比为349的选择离子流图；
图4为本实施例制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的质荷比为193的选择离子流图；
图5为瓜尔胶压裂液在140℃下的流变曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷，具有式I所示的结构：
本发明提供了上述技术方案所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的制备方法，包括以下步骤：
在保护气氛下，将α-甲基-D-甘露糖苷、低级醇、无机强碱、环氧琥珀酸和水混合，进行开环反应，得到所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明对于所述保护气氛没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的保护气氛即可，具体如氮气、氩气或氦气。
在本发明中，所述α-甲基-D-甘露糖苷与环氧琥珀酸的质量比优选为1：0.7～1.4，更优选为优选为1：0.8～1.3，进一步优选为优选为1：0.9～1.2，最优选为优选为1：1～1.1。
在本发明中，所述低级醇优选包括甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或几种，更优选包括甲醇、乙醇或异丙醇；当所述低级醇为甲醇、乙醇和异丙醇中的两种以上的混合物时，本发明对于不同种类的低级醇的体积比没有特殊限定，任意比例均可。在本发明中，所述α-甲基-D-甘露糖苷的质量与低级醇的体积之比优选为1g：15～35mL，更优选为1g：16～32mL，进一步优选为1g：18～30mL，最优选为1g：20～25mL。
在本发明中，所述无机强碱优选包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或几种。在本发明中，所述α-甲基-D-甘露糖苷与无机强碱的质量比优选为1：1～2.6，更优选为1：1.2～2.5，进一步优选为1：1.5～2.2，最优选为1：1.8～2。
在本发明中，所述α-甲基-D-甘露糖苷与水的质量比优选为1：5～12，更优选为优选为1：6～11，进一步优选为优选为1：7～10，进一步优选为1：8～9。
本发明对于所述混合的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式能够将原料混合均匀即可，具体如搅拌混合。在本发明的具体实施例中，所述混合优选为将无机强碱溶解于第一部分水中，得到无机强碱溶液；将α-甲基-D-甘露糖苷、第二部分水、部分低级醇和无机强碱溶液第一混合，得到α-甲基-D-甘露糖苷混合液；将环氧琥珀酸、剩余水和剩余低级醇第二混合，得到环氧琥珀酸溶液；将所述环氧琥珀酸溶液滴加到所述α-甲基-D-甘露糖苷混合液中第三混合。在本发明中，所述无机强碱溶液的浓度优选为35～45wt％，更优选为37～43wt％，进一步优选为38～42wt％，最优选为40wt％。在本发明中，所述第二部分水优选为水总质量的α-甲基-D-甘露糖苷与第一部分水的质量比优选为1：2～4.5，更优选为优选为1：2.2～4.4，进一步优选为优选为1：2.5～4，进一步优选为1：3～3.5。在本发明中，所述α-甲基-D-甘露糖苷的质量与部分低级醇的体积之比优选为1g：8～18mL，更优选为1g：10～16mL，进一步优选为1g：11～15mL，最优选为1g：12～13mL。在本发明中，所述第一混合和第三混合在保护气氛下进行；所述第一混合的时间优选为15～25min，更优选为18～22min，进一步优选为20min；本发明对于所述第二混合和第三混合的时间没有特殊限定，能够将原料混合均匀即可。
在本发明中，所述开环反应的温度优选为40～50℃，更优选为42～48℃，进一步优选为44～46℃，最优选为45℃；所述开环反应的时间优选为6～7h更优选为6.2～6.8h，进一步优选为6.4～6.6h，最优选为6.5h；所述开环反应优选在保护气氛下进行。在本发明中，所述开环反应过程中发生的反应如式(1)所示：
所述开环反应后，本发明优选还包括后处理，所述后处理包括：将所述开环反应得到的反应液进行固液分离，将得到的固体产物进行洗涤后干燥，得到环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。本发明对于所述固液分离的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的固液分离方式即可，具体如过滤、抽滤或离心分离。在本发明中，所述洗涤优选利用低级醇进行，所述低级醇的可选种类优选与前述低级醇相同，在此不再赘述；所述洗涤的次数优选为3～8次，更优选为4～6次。
在本发明中，所述干燥的方式优选为真空干燥；所述干燥的温度优选为45～65℃，更优选为50～60℃，进一步优选为50～55℃；本发明对于所述干燥的时间没有特殊限定，干燥至恒重即可，具体如4h以上。
本发明提供了上述技术方案所述的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷或上述技术方案所述制备方法得到的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷作为配体或交联剂在制备螯合物、交联剂、解毒药物、食品或功能材料中的应用。本发明提供的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷具有两个羧基和相邻羟基，能够与金属(如锆或钛)离子或硼形成稳定的五元环，具有很高的配位能力，与葡萄糖酸盐和改性葡萄糖酸相比，具有更优的螯合作用以及更长的延迟交联时间，可以作为配体制备螯合物以及交联剂，尤其是能够用于制备压裂液交联剂。在本发明中，所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷能够与重金属离子形成稳定的螯合物，作为解毒配体应用于制备解毒(例如重金属)药物。在本发明中，所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷优选作为交联剂应用于食品领域中。在本发明中，所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷优选作为配体应用于功能材料中；所述功能材料优选包括清洗剂或水处理剂。
本发明提供了一种压裂液交联剂，包括以下质量百分含量的制备原料：中心粒子源2～8％，配体5～15％，醇胺5～10％，有机酸5～10％，多元醇2～8％和水57～81％；
所述中心粒子源包括锆源、钛源、铝源或硼源；
所述配体为上述技术方案所述的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷或上述技术方案所述制备方法得到的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
以质量百分含量计，本发明提供的压裂液交联剂包括中心粒子源2～8％，优选为3～7％，更优选为4～6％，进一步优选为5％。在本发明中，所述中心粒子源包括锆源、钛源、铝源或硼源；所述锆源优选包括氧氯化锆、醋酸锆和硫酸锆中的一种或几种；所述钛源优选包括钛酸四异丙酯、硫酸钛和磷酸钛中的一种或几种；所述铝源优选包括三氯化铝、硫酸铝和磷酸铝中的一种或几种；所述硼源优选包括硼酸、硼砂和偏硼酸钠中的一种或几种。
以所述中心粒子源的质量百分含量计，所述压裂液交联剂包括配体5～15％，优选为7～13％，更优选为8～12％，进一步优选为10～11％；所述配体为上述技术方案所述的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷或上述技术方案所述制备方法得到的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
以所述中心粒子源的质量百分含量计，所述压裂液交联剂包括醇胺5～10％，优选为6～9％，更优选为7～8％。在本发明中，所述醇胺优选包括三乙醇胺、乙醇胺和二乙醇胺中的一种或几种。
以所述中心粒子源的质量百分含量计，所述压裂液交联剂包括有机酸5～10％，优选为6～9％，更优选为7～8％。在本发明中，所述有机酸包括乳酸、柠檬酸、冰醋酸、酒石酸和马来酸中的一种或几种；
以所述中心粒子源的质量百分含量计，所述压裂液交联剂包括多元醇2～8％，优选为3～7％，更优选为4～6％，进一步优选为5％。在本发明中，所述多元醇包括丙三醇、乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的一种或几种。。
在本发明中，所述压裂液交联剂的pH值优选为6～8，更优选为6.5～7.5，进一步优选为7。
在本发明中，所述压裂液交联剂优选还包括pH调节剂，所述pH调节剂优选包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或几种；所述pH调节剂优选以pH调节剂水溶性形式使用，所述pH调节剂水溶液的浓度优选为1～3wt％，1.5～2.5wt％，进一步优选为2wt％。本发明对于所述pH调节剂的用量没有特殊限定，能够将压裂液交联剂的pH值控制在6～8即可。
在本发明中，所述压裂液交联剂的制备方法，优选包括以下步骤：
将中心粒子源、配体、醇胺、有机酸、多元醇和水混合，进行配位反应，得到压裂液交联剂。
本发明对于所述混合的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，具体如搅拌混合；所述混合的温度优选为40～65℃，更优选为45～60℃，进一步优选为50～55℃。在本发明的具体实施例中，所述混合优选为将中心粒子源与水混合，将得到的中心粒子源水溶液加入醇胺混合10～30min(更优选为20min)，之后加入有机酸混合10～30min(更优选为20min)，之后加入环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷混合10～30min(更优选为20min)，之后加入多元醇混合。
在本发明中，所述配位反应的温度优选为40～65℃，更优选为45～60℃，进一步优选为50～55℃；所述配位反应的时间优选为3～4h，更优选为3.2～3.8h，进一步优选为3.4～3.5h。在本发明中，以锆源为例，所述配位反应过程中发生的反应如式(2)所示。
所述配位反应后，本发明优选还包括利用pH调节剂将所述配位反应得到的反应液的pH值调节至6～8，得到压裂液交联剂。
本发明提供了一种压裂液，包括上述技术方案所述的压裂液交联剂、增稠剂和水。
在本发明中，所述压裂液交联剂的质量优选水质量的0.2～0.8％，更优选为0.3～0.7％，进一步优选为0.4～0.5％。
在本发明中，所述增稠剂的质量优选为水质量的0.35～0.55％，更优选为0.4～0.5％，进一步优选为0.45～0.5％。在本发明中，所述增稠剂优选包括羟丙基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶和聚丙烯酰胺中的一种或几种。
在本发明中，所述压裂液优选还包括助剂；所述助剂优选包括防膨剂、助排剂、抗菌剂和交联促进剂中的一种或几种。在本发明中，所述防膨剂优选包括季铵盐，更优选包括二甲基苄基氯化铵；所述防膨剂的质量优选为水质量的0.3～0.8％，更优选为0.4～0.7％，进一步优选为0.45～0.55％。在本发明中，所述助排剂优选为表面活性剂，所述表面活性剂优选包括烷基酚聚氧乙烯醚；所述助排剂的质量优选为水质量的0.15～0.45％，更优选为0.2～0.4％，进一步优选为0.3％。在本发明中，所述抗菌剂优选包括乙二醛和/或戊二醛；所述抗菌剂的质量优选为水质量的0.05～0.25％，更优选为0.1～0.2％，进一步优选为0.15％。在本发明中，所述交联促进剂优选包括四甲基氢氧化铵或有机碱，所述有机碱优选包括三乙醇胺、乙醇胺和醇钠中的一种或几种；所述醇钠优选包括甲醇钠、乙醇钠和三乙醇钠中的一种或几种；所述交联促进剂的质量优选为水质量的0.35～0.65％，更优选为0.4～0.6％，进一步优选为0.5％。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将3g环氧琥珀酸、12mL水和30mL异丙醇混合均匀，得到环氧琥珀酸溶液；在三口烧瓶中加入9g水、3gα-甲基-D-甘露糖苷、30g异丙醇和12g浓度为40wt％的氢氧化钠水溶液，通入氮气搅拌混合20min，滴加入环氧琥珀酸溶液，升温至45℃后，在氮气气氛下开环反6.5h，抽滤，将得到的固体产物异丙醇洗涤5次，然后在55℃条件下干燥至恒重，得到具有式I所示结构的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷(α-甲基-D-甘露糖苷，1.54g，产率为30％，纯度为90％)。
图1为本实施例制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的氢谱图，由图1可知，5.22和5.11ppm处为环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的C8和C9上的氢，4.80ppm处为环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的糖环C1位上的氢，4.13ppm处为异丙醇CH上的氢，3.99、3.92、3.82和3.69ppm处为环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的糖环C2-C5上的氢，3.40ppm处为环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷C7位甲基上的氢，说明，本发明成功制备得到具有式I所示结构的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
采用液相色谱检测产物，检测条件：色谱柱为TSK-gelAmide色谱柱(150×2.1mm，3μm)流速为0.2mL/min，流动相A为纯水，流动相B为乙腈，梯度洗脱程序0～10min，流动相B体积分数为10％；10～30min，流动相B体积分数为10％，30.1min流动相B体积分数为70％，进样量5μL，柱温为30℃。检测结果如图2所示。
图2为本实施例制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的液相色谱图，其中，第1个峰(保留为14.3min)为α-甲基-D-甘露糖苷，第二个峰(保留为27.8min)为环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
采用LC-MS(液相-质谱联用)检测产物，采用前述液相色谱检测条件；质谱检测条件：电喷雾离子源(ESI)电离；负/正离子扫描模式，喷雾电压4000V(正)/3500V(负)，离子传输管温度350℃，鞘气压力35arb，辅助气压力10arb；归一化碰撞能35.0，碰撞气为氦气。检测结果如图3～4所示。
图3为本实施例制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的质荷比为349的选择离子流图；图4为本实施例制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的质荷比为193的选择离子流图。由图3～4可知含有α-甲基-D-甘露糖苷(-H)m/z 193和环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷(+Na)m/z349，说明，本发明成功制备得到具有式I所示结构的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
实施例2
以质量分数计，压裂液交联剂的制备原料：氧氯化锆8％，三乙醇胺8％，乳酸5％，实施例1制备的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷5％，丙三醇6％、水48％。
以浓度为3wt％的氢氧化钠溶液作为pH值调节剂，其中，pH值调节剂的质量不计入压裂液的质量中。
三口烧瓶中加入氧氯化锆和水搅拌均匀，加热至后50℃，滴加三乙醇胺搅拌20min，之后滴加乳酸搅拌20min，之后加入环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷搅拌20min，然后加入丙三醇搅拌均匀，在50℃条件下保温配位反应3h，停止加热，冷却至室温后用氢氧化钠溶液调节pH值至8，得到压裂液交联剂。
对比例1
按照实施例1的方法制备压裂液交联剂，与实施例1的区别在于将环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷替换为葡萄糖酸钠。
在搅拌条件下，在100g浓度为0.5wt％羧甲基羟丙基瓜尔胶水溶液中分别加入实施例2和对比例1制备的压裂液交联剂，加入完毕后开始计时，在玻璃棒的不断搅拌下，溶液的粘度迅速增大，至冻胶可以随着玻璃棒的搅动完全脱离杯壁且杯壁没有残余胶液为止，完成挑挂，记录完成时间。其中，实施例1和对比例1制备的压裂液交联剂的质量均为羧甲基羟丙基瓜尔胶水溶液质量的0.5％。
加入对比例1制备的压裂液交联剂后交联挑挂时间为45s，加入实施例1制备的压裂液交联剂后交联挑挂时间为300s。说明，本发明提供的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷延迟交联时间长。
实施例3
将100mL水倒入搅拌杯中，在1500rpm条件下搅拌至液体形成漩涡可以见到搅拌器中轴顶端为止。将0.50g瓜尔胶JK1002加入到搅拌杯中后搅拌5min，使粉均匀分散增粘，避免形成鱼眼，倒入搅拌杯中加盖，置于30℃恒温水浴中静置4h，得到浓度为0.5wt％的瓜尔胶水溶液。然后在搅拌条件下依次加0.50g防膨剂(聚季铵盐)和0.50g助排剂(烷基酚聚氧乙烯醚)混合均匀，用浓度为5wt％的氢氧化钠溶液调节pH值至10.5，搅拌均匀后再加入0.50g实施例2制备得到的压裂液交联剂，用玻璃棒搅拌均匀，得到瓜尔胶压裂液。
图5为瓜尔胶压裂液在140℃下的流变曲线，由图5可知，瓜尔胶压裂液在140℃、170S-1，剪切2h后粘度保持在100mPa·s以上，高于《SY/T5764-2007压裂用植物胶通用技术要求》行业标准，完全满足施工要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷，具有式I所示的结构：
式I。
2.权利要求1所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷的制备方法，包括以下步骤：
在保护气氛下，将α-甲基-D-甘露糖苷、低级醇、无机强碱、环氧琥珀酸和水混合，进行开环反应，得到所述环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述α-甲基-D-甘露糖苷与环氧琥珀酸的质量比为1：0.7~1.4；
所述低级醇包括甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或几种；
所述α-甲基-D-甘露糖苷的质量与低级醇的体积之比为1g：15~35mL；
所述α-甲基-D-甘露糖苷与水的质量比为1：5~12；
所述α-甲基-D-甘露糖苷与无机强碱的质量比为1：1~2.6。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述开环反应的温度为40~50℃，时间为6~7h。
5.权利要求1所述的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷或权利要求2~4任一项所述制备方法得到的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷作为配体在制备交联剂中的应用。
6.一种压裂液交联剂，包括以下质量百分含量的制备原料：中心粒子源2~8%，配体5~15%，醇胺5~10%，有机酸5~10%，多元醇2~8%和水57~81%；
所述中心粒子源包括锆源、钛源、铝源或硼源；
所述配体为权利要求1所述的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷或权利要求2~4任一项所述制备方法得到的环氧琥珀酸改性甘露糖甲苷。
7.根据权利要求6所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述锆源包括氧氯化锆、醋酸锆和硫酸锆中的一种或几种；
所述钛源包括钛酸四异丙酯、硫酸钛和磷酸钛中的一种或几种；
所述铝源包括三氯化铝、硫酸铝和磷酸铝中的一种或几种；
所述硼源包括硼酸、硼砂和偏硼酸钠中的一种或几种；
所述醇胺包括三乙醇胺、乙醇胺和二乙醇胺中的一种或几种；
所述有机酸包括乳酸、柠檬酸、冰醋酸、酒石酸和马来酸中的一种或几种；
所述多元醇包括丙三醇、乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的一种或几种。
8.一种压裂液，包括权利要求6~7任一项所述的压裂液交联剂、增稠剂和水。
9.根据权利要求8所述的压裂液，其特征在于，所述压裂液交联剂的质量为水质量的0.2~0.8%；
所述增稠剂的质量为水质量的0.35~0.55%。
10.根据权利要求8或9所述的压裂液，其特征在于，所述压裂液还包括助剂；所述助剂包括防膨剂、助排剂、抗菌剂和交联促进剂中的一种或几种。
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