CN116655828A - 一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法。所述制备方法如下：在四口烧瓶中加入N‑[(三甲基硅基)甲基]苄胺、环氧氯丙烷，加入10wt％的乙醇溶液，保温反应，得到淡黄色粘稠液体；在上述粘稠液体中加入异丁醇、对氯乙基苯磺酸钠，加热回流，减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体，重结晶，得到类白色固体，用蒸馏水溶解，得到水溶液；在三口烧瓶中加入瓜尔胶和10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应，加入上述水溶液，升温反应，调节pH6‑8，加入乙醇，同时降温，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶。该改性瓜尔胶具有原料来源广泛，对环境友好，表观粘度高，防膨效果好，抗菌能力强等优点。
Description
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法。
背景技术
瓜尔胶是从瓜尔胶豆种子中分离获得的一种天然高分子水溶性胶体。瓜尔胶是一种天然的半乳甘露聚糖，以(1-4)-β-D-甘露聚糖为主链、单个的α-D-吡喃半乳糖为侧链，并以(1-6)键与主链相连组成。从整个分子来看,半乳糖在主链上呈无规分布，但以两个或三个一组居多，这种基本呈线形而具有分支的结构决定了瓜尔胶具有良好的水溶性，并且在较低浓度下就能形成高粘度的稳定性水溶液
瓜尔胶可用作增稠剂、稳定剂、乳化剂、分散悬浮剂、保水剂和凝胶剂，其涉猎范围广泛，在油田、医药、生活日用品、食品、水处理、造纸等领域均有应用。
油气田开采过程中，压裂改造技术是提高低渗油气储层开发效果的高效增产技术，已经成为深层油气藏开发的首选增产技术，压裂液的性能好坏对压裂施工的成败有着决定性的影响，直接关系着增产效果。近几年，从瓜胶分子结构进行机理分析，对瓜胶分子进行改性方面进行了大量的研究，得到的改性瓜尔胶的表观粘度、耐温、抗菌等性能都会跟一步提升。
CN111393538A公开了一种两性离子疏水改性瓜尔胶，其特征在于：其结构式如下：R1为长链有机酸，具体是碳链为6-14的长链饱和酸，或碳链为18-22的长链不饱和酸；同时，本发明还公开了该瓜尔胶的制备方法：将阴离子单体引入瓜尔胶形成阴离子瓜尔胶改性产物；以疏水长链，3-二甲氨基丙胺以及环氧氯丙烷为原料制备形成水溶性两亲阳离子疏水单体；将水溶性两亲阳离子疏水单体引入阴离子瓜尔胶改性产物中形成两性疏水改性产物。本发明充分利用两性离子特殊的静电相互作用，以及疏水缔合作用赋予瓜尔胶分子链特殊的分散性、流变性，使得本发明具有优良的溶解性、增黏性以及耐温耐盐性。但是由于该瓜尔胶水不溶物较高，会导致溶解速度慢，配置好的压裂液不均匀，而且基液在配置过程中容易产生鱼眼，导致压裂液质量下降。
CN109569541A公开了一种改性瓜尔胶，所述改性瓜尔胶为含有接枝链的瓜尔胶，所述接枝链与所述改性瓜尔胶通过醚键连接；所述醚键中的氧由瓜尔胶上的羟基提供；所述接枝链在改性瓜尔胶中的质量百分含量为69.5～80.3％；其中，n1＝1～6，R为-NH(CH2)2NH2、-NH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)2NH2、
-NH(CH2)2NH(CH2)2NH2。本发明所提供的改性瓜尔胶中含有大量带孤对电子的氮原子，可更充分地与重金属离子螯合，对重金属镍离子的饱和吸附量为32.7～141.5mg·g-1。但从分子结构分析，这类改性后的瓜尔胶抗菌能力较差，易受到微生物攻击，配置后的压裂液较短的时间粘度就会下降，因此现场使用时需要现用现配。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足而提供一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法。该改性瓜尔胶具有原料来源广泛，对环境友好；表观粘度高；防膨效果好；水不溶物少；抗菌能力强等优点。
本发明的目的之一公开了一种压裂用改性瓜尔胶，所述改性瓜尔胶的分子结构式如下：
本发明另一个目的公开了上述压裂用改性瓜尔胶的制备方法，具体步骤如下：
(1)在四口烧瓶中加入N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加环氧氯丙烷，滴加时间控制在10-20min，滴加完毕继续搅拌20-30min，加入10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体；
(2)在上述粘稠液体中加入异丁醇、对氯乙基苯磺酸钠，加热回流，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体；
(3)用乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用蒸馏水溶解，得到水溶液；
(4)在三口烧瓶中加入瓜尔胶和10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应60-90min，加入上述水溶液，升温到80-85℃反应，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶。
基于1摩尔份的N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，所述环氧氯丙烷、对氯乙基苯磺酸钠的用量分别为1-2摩尔份、0.8-1.2摩尔份；优选地，基于1摩尔份的N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，所述环氧氯丙烷、对氯乙基苯磺酸钠的用量分别为1.2-1.8摩尔份、0.9-1.1摩尔份。
优选地，步骤(1)中，所述10wt％的乙醇溶液与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为1-3：1。
优选地，步骤(1)中，所述保温反应时间为0.5-2h。
优选地，步骤(2)中，所述异丁醇与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为10-15：1。
优选地，步骤(2)中，所述加热回流时间为24-48h。
优选地，步骤(3)中，所述乙酸乙酯与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为6-8：1。
优选地，步骤(3)中，所述蒸馏水与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为8-10：1。
优选地，步骤(4)中，所述瓜尔胶、氢氧化钠溶液与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为1.2-1.6:0.3-0.5：1。
优选地，步骤(4)中，所述反应时间为6-10h。
优选地，步骤(4)中，所述乙醇与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为3-5：1。
本发明压裂用改性瓜尔胶合成反应方程式如下：
本发明的压裂用改性瓜尔胶分子中引入了两个苯环、磺酸阴离子、季铵阳离子、三甲基硅，使得本发明具有以下优点：分子量得到了大幅度提高，增加了其表观粘度；磺酸阴离子和季铵阳离子的引入结合了两性离子聚合物以及疏水缔合聚合物的特点，使瓜尔胶水溶液之间建立了可逆空间网络结构，使其水溶液的空间网络结构更加密集，保证了瓜尔胶衍生物具有良好的分散性能，增加了溶解性能，同时也增加了耐温耐盐性能；磺酸基团和季铵阳离子具有较强的杀菌能力，因此配置好的压裂液具有较强的抗菌能力；分子中季铵阳离子使粘土表面负电荷被吸附、中和，晶层间斥力减少，起到防膨作用；分子中苯环、三甲基硅使得吸附后的粘土表面由亲水性变为亲油性，通过避免水分子与粘土接触湿润粘土而抑制膨胀。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的压裂用瓜尔胶原料来源广泛，合成及制备工艺简单；
(2)本发明的压裂用瓜尔胶具有高表观粘度的特点，表观粘度大于300mPa.s；
(3)本发明的压裂用瓜尔胶具有粘土稳定剂的效果，防膨率大于92％；
(4)本发明的压裂用瓜尔胶水不溶物含量低，小于3.5％；
(5)本发明的压裂用瓜尔胶具有较强的抗菌性能，120h后粘度保持率大于92％。
附图说明
图1为本发明产品压裂用瓜尔胶H的外观图；
图2为本发明产品压裂用瓜尔胶H的红外光谱表征图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
实施例1
(1)在四口烧瓶中加入0.1mol N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加0.1mol环氧氯丙烷，滴加时间为10min，滴加完毕继续搅拌20min，加入19.3g10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应0.5h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体。
(2)在上述粘稠液体中加入193g异丁醇、0.08mol对氯乙基苯磺酸钠，加热回流24h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体。
(3)用115.8g乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用154.4g蒸馏水溶解，得到水溶液。
(4)在三口烧瓶中加入23.2g瓜尔胶和5.8g10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应60min，加入上述水溶液，升温到80℃反应6h，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入57.9g乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶A。
实施例2
(1)在四口烧瓶中加入0.1mol N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加0.2mol环氧氯丙烷，滴加时间为20min，滴加完毕继续搅拌30min，加入57.9g10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应2h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体。
(2)在上述粘稠液体中加入289g异丁醇、0.12mol对氯乙基苯磺酸钠，加热回流48h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体。
(3)用154.4g乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用193g蒸馏水溶解，得到水溶液。
(4)在三口烧瓶中加入30.9g瓜尔胶和9.6g10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应70min，加入上述水溶液，升温到82℃反应10h，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入96.5g乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶B。
实施例3
(1)在四口烧瓶中加入0.1mol N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加0.12mol环氧氯丙烷，滴加时间为12min，滴加完毕继续搅拌25min，加入21.4g10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应0.8h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体。
(2)在上述粘稠液体中加入211g异丁醇、0.09mol对氯乙基苯磺酸钠，加热回流30h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体。
(3)用124.3g乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用162.1g蒸馏水溶解，得到水溶液。
(4)在三口烧瓶中加入24.7g瓜尔胶和6.4g10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应90min，加入上述水溶液，升温到83℃反应7h，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入61.4g乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶C。
实施例4
(1)在四口烧瓶中加入0.1mol N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加0.18mol环氧氯丙烷，滴加时间为17min，滴加完毕继续搅拌28min，加入50.2g10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应1.5h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体。
(2)在上述粘稠液体中加入276g异丁醇、0.112mol对氯乙基苯磺酸钠，加热回流30h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体。
(3)用150.6g乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用181.2g蒸馏水溶解，得到水溶液。
(4)在三口烧瓶中加入30.1g瓜尔胶和9.1g10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应80min，加入上述水溶液，升温到85℃反应9h，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入90.1g乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶D。
实施例5
(1)在四口烧瓶中加入0.1mol N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加0.14mol环氧氯丙烷，滴加时间为15min，滴加完毕继续搅拌30min，加入31.2g10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应1.2h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体。
(2)在上述粘稠液体中加入241g异丁醇、0.095mol对氯乙基苯磺酸钠，加热回流38h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体。
(3)用130.7g乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用168.8g蒸馏水溶解，得到水溶液。
(4)在三口烧瓶中加入26.6g瓜尔胶和7.1g10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应60min，加入上述水溶液，升温到82℃反应8h，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入70.2g乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶E。
实施例6
(1)在四口烧瓶中加入0.1mol N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加0.15mol环氧氯丙烷，滴加时间为16min，滴加完毕继续搅拌30min，加入46.8g10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应1.2h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体。
(2)在上述粘稠液体中加入230g异丁醇、0.107mol对氯乙基苯磺酸钠，加热回流38h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体。
(3)用142.4g乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用168.8g蒸馏水溶解，得到水溶液。
(4)在三口烧瓶中加入29.1g瓜尔胶和9.2g10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应80min，加入上述水溶液，升温到80℃反应8h，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入85.5g乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶F。
实施例7
(1)在四口烧瓶中加入0.1mol N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加0.16mol环氧氯丙烷，滴加时间为15min，滴加完毕继续搅拌30min，加入38.6g10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应1h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体。
(2)在上述粘稠液体中加入228g异丁醇、0.1mol对氯乙基苯磺酸钠，加热回流36h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体。
(3)用135.5g乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用168.8g蒸馏水溶解，得到水溶液。
(4)在三口烧瓶中加入27.8g瓜尔胶和8.8g10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应70min，加入上述水溶液，升温到83℃反应7h，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入77.4g乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶G。
实施例8
(1)在四口烧瓶中加入0.1mol N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加0.17mol环氧氯丙烷，滴加时间为15min，滴加完毕继续搅拌30min，加入41.2g10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应1.2h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体。
(2)在上述粘稠液体中加入247g异丁醇、0.102mol对氯乙基苯磺酸钠，加热回流32h，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体。
(3)用140.7g乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用172.4g蒸馏水溶解，得到水溶液。
(4)在三口烧瓶中加入28.4g瓜尔胶和8.9g10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应80min，加入上述水溶液，升温到81℃反应8h，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入79.8g乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶H，图1为产品H的外观图。
实施例9表观粘度的测试
评价方法参考SY/T 5764—2007《压裂用植物胶通用技术要求》，参考其中4.6的要求执行。
量取500ml蒸馏水于混调器中，低速启动，缓慢加入3.00g胶粉，调电压至搅拌5min，将胶粉溶液倒入烧杯中，加盖，置于30℃水浴中，恒温4h，测试表观粘度。
表观粘度测试结果见表1。
从表1可以看出：本发明改性瓜尔胶A、B、C、D、E、F、G、H的表观粘度均大于300mPa·s，其中H最高达到475mPa·s；而改性前瓜尔胶的表观粘度为175mPa·s，明显低于改性后瓜尔胶的表观粘度。
实施例10防膨率能力评价
评价方法参考SY/T5971-2016《油气田压裂酸化及注水用粘土稳定剂性能评价方法》，参考其中7.5的要求执行。
取瓜尔胶0.5g，加入100g蒸馏水摇匀。
称取0.50g钠膨润土，装入10mL离心管中，加人10mL瓜尔胶溶液，充分摇匀，在室温下放置2h，装入离心机内，在转速为1500r/min下离心分离15min，读出钠膨润土膨胀后的体积V1。
用蒸馏水代替粘土稳定剂溶液，钠膨润土膨胀后的体积V2。
用煤油代替粘土稳定剂溶液，钠膨润土膨胀后的体积V0。
防膨率的计算方法
防膨率测试结果见表1。
从表1可以看出：本发明改性瓜尔胶A、B、C、D、E、F、G、H的防膨率均大于93％，其中H最高达到96.3％；而改性前瓜尔胶的防膨率为34.5％，明显低于改性后瓜尔胶的防膨率。
实施例11水不溶物的测定
评价方法参考SY/T 5764—2007《压裂用植物胶通用技术要求》，参考其中4.8的要求执行。
量取500ml蒸馏水于混调器中，低速启动，缓慢加入2.00g胶粉，调电压至搅拌5min，将胶粉溶液倒入烧杯中，加盖，置于30℃水浴中，恒温4h。在恒量的离心管中称取上述胶粉溶液50.20g，将离心管置于离心机中，在3000r/min的转速下离心30min，倾倒出上层清液；加蒸馏水至50ml，用玻璃棒搅拌洗涤，离心20min，倾倒出上层溶液，将离心管置于105℃恒温干燥箱中，烘干至恒量。
式中：
η—胶粉的水不溶物，用百分数表示；
m1—离心管的质量，单位为克(g)；
m2—离心管和水不溶物的总质量，单位为克(g)；
w—胶粉的含水率，以百分数表示；
0.20—溶液中胶粉的质量，单位为克(g)。
水不溶物含量测试结果见表1。
从表1可以看出：本发明改性瓜尔胶A、B、C、D、E、F、G、H的水不溶物含量均低于3.5％，其中H最低达到2.85％；而改性前瓜尔胶的水不溶物含量为5.68％，明显高于改性后瓜尔胶的水不溶物含量。
实施例12抗菌能力的测试
评价方法参考Q/SH10250784—2011《压裂用杀菌剂技术条件》，参考其中5.3的要求执行。
基液制备：量取1000ml自来水倒入吴茵混调器中，调节吴茵混调器转速至液体形成的漩涡可以见到混调器浆叶中轴顶端为止。然后缓慢加入5g(精确至0.001g)瓜尔胶，形成均匀的溶液，停止搅拌，30℃的电热恒温培养箱中静置恒温。
冻胶制备：量取上述基液70ml倒入100ml烧杯中，在玻璃棒的搅拌下依次加入0.35ml压裂用高温稳定剂和0.30ml液体氢氧化钠，搅拌均匀，然后边搅拌边加入0.35ml交联剂，直至形成能挑挂的均匀冻胶。
粘度测定：分别将恒温4h和120h的基液制备冻胶，然后装入RT20型流变仪中，按SY/T 5107—2005《水基压裂液性能评价方法》中6.6进行压裂液耐温耐剪切能力测定。设定温度为120℃，设定转子在剪切速率为170s-1下剪切90min，取剪切最后10min所对应表观粘度的平均值为冻胶表观粘度。
式中：
R—压裂液粘度保持率，％；
η1—基液恒温4h时的冻胶表观粘度，单位为毫帕秒(mPa·s)；
η2—基液恒温120h时的冻胶表观粘度，单位为毫帕秒(mPa·s)。
抗菌能力的测试结果见表1。
从表1可以看出：本发明改性瓜尔胶A、B、C、D、E、F、G、H的抗菌能力均大于92％，其中G最高达到93.3％；而改性前瓜尔胶的抗菌能力为29.8％，明显低于改性后瓜尔胶的抗菌能力。
实施例13红外光谱表征
采用红外光谱对产品H进行了表征，结果如图2所示。
图2中，3420cm-1是胍胶中大量的O-H的伸缩振动吸收峰；2880cm-1是分子中大量存在的C-H键伸缩振动吸收峰；1610cm-1是苯环的特征吸收峰；1250cm-1是磺酸盐中S＝O键变形振动吸收峰；810cm-1是三甲基硅中C-Si键伸缩振动吸收峰。
表1瓜尔胶表观粘度、水不溶物、防膨率、抗菌能力测试结果
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
(1)在四口烧瓶中加入N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，开启搅拌，用滴液漏斗滴加环氧氯丙烷，滴加时间控制在10-20min，滴加完毕继续搅拌20-30min，加入10wt％的乙醇溶液，用2mol/L的盐酸调节pH到2，加热到50-60℃，保温反应，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠液体；
(2)在上述粘稠液体中加入异丁醇、对氯乙基苯磺酸钠，加热回流，降温到50℃以下，将混合液减压蒸馏，得到淡黄色粘稠固体；
(3)用乙酸乙酯对(2)中固体进行重结晶，得到类白色固体，用蒸馏水溶解，得到水溶液；
(4)在三口烧瓶中加入瓜尔胶和10wt％氢氧化钠溶液，搅拌反应60-90min，加入上述水溶液，升温到80-85℃反应，用30wt％的醋酸调节pH6-8，加入乙醇，同时降温到20℃以下，析出粉末状固体，过滤，烘干，得到产物改性瓜尔胶。
2.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，所述环氧氯丙烷、对氯乙基苯磺酸钠的用量分别为1-2摩尔份、0.8-1.2摩尔份。
3.根据权利要求2所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺，所述环氧氯丙烷、对氯乙基苯磺酸钠的用量分别为1.2-1.8摩尔份、0.9-1.1摩尔份。
4.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述保温反应时间为0.5-2h。
5.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述异丁醇与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为10-15：1。
6.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热回流时间为24-48h。
7.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述瓜尔胶、氢氧化钠溶液与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为1.2-1.6:0.3-0.5：1。
8.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述反应时间为6-10h。
9.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述乙醇与N-[(三甲基硅基)甲基]苄胺的重量比为3-5：1。
10.根据权利要求1-9任一项所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法制备得到的改性瓜尔胶，其特征在于，所述改性瓜尔胶的分子结构式如下：
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| CN117088993B (zh) * | 2023-10-18 | 2024-02-02 | 东营市宝泽能源科技有限公司 | 一种油田压裂用瓜尔胶及其制备方法 |
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