專利名稱：一種酸觸發(fā)增稠劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田化學(xué)品制備工藝領(lǐng)域，特別涉及一種壓裂增產(chǎn)技術(shù)，具體是一種酸觸發(fā)增稠劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
油田開發(fā)中后期，地下層的水力壓裂是一種在回收石油產(chǎn)品物質(zhì)時提高地下層滲透性的已知方法，是最有效的增產(chǎn)措施之一。由于巖層的孔隙度和滲透率較低，如不進行壓裂其生產(chǎn)效率將非常的低，這種方法將粘性液體壓裂液通過油井注入地層，施加壓力，引起壓裂，流體中的支撐劑保持裂縫開口?，F(xiàn)在最常用的壓裂液稠化劑是胍膠，但是隨著開采地層的滲透性越來越低，胍膠壓裂液中的殘渣問題越來越嚴重，所以漸漸改為小分子表面活性劑為稠化劑的清潔壓裂液，
目前，投入實地使用的表面活性劑壓裂液有陽離子型和陰離子型兩類。它們在較低溫度下都表現(xiàn)出良好的攜砂性能和低殘渣特點，但是當使用環(huán)境溫度較高時，這兩種壓裂液粘度大幅降低，攜砂能力下降而無法正常使用。還有一些特種表面活性劑形成的凍膠雖然能耐受超過100°c的高溫，但是在室溫下難以均勻分散到整個體系中，只能通過加熱才能形成粘稠凍膠，配制比較困難導(dǎo)致難以進入實地應(yīng)用階段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種酸觸發(fā)增稠劑及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)增稠劑不宜配置和不耐高溫的問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是
一種酸觸發(fā)增稠劑，其特殊之處在于原料包含質(zhì)量比為1 :1 7的酸觸媒和復(fù)合表面活性劑組分，其中酸觸媒為濃鹽酸、濃硫酸、磷酸、甲酸或乙酸中的一種；復(fù)合表面活性劑為叔胺型表面活性劑、甜菜堿型表面活性劑和醇的混合溶液，其中叔胺型表面活性劑與甜菜堿型表面活性劑的質(zhì)量比為1:1 5，醇占復(fù)合表面活性劑混合溶液質(zhì)量的40 70%。上述叔胺型表面活性劑為十八烷基二甲基叔胺或N，N- 二羥乙基胺基油酸乙酯； 甜菜堿型表面活性劑為油酸酰胺丙基甜菜堿、芥酸酰胺丙基甜菜堿或月桂酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿；醇為甲醇，乙醇或異丙醇。一種上述酸觸發(fā)增稠劑的制備方法，其特征在于先在復(fù)合表面活性劑中加入水， 其中復(fù)合表面活性劑占水質(zhì)量的2%-5%，攪拌形成乳液，加入酸觸媒，即可增稠形成凍膠。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是
本發(fā)明利用乳化劑和溶劑在室溫下破壞主稠化劑增稠性能從而快速分散在水中，當乳化能力失去時，增稠性能恢復(fù)。從而實現(xiàn)快速增稠的目的，且具有耐受超過90°C高溫的性能。本產(chǎn)品自身為液態(tài)，因此其制備方法簡單，在常溫下按配比將兩者進行混合即可制成。 由于其制備簡單，因此為現(xiàn)場操作提供了可能，只要有最簡單的容器，通過簡單的操作即可制得。因為產(chǎn)品為液體取用也很方便。本發(fā)明具有一般表面活性劑可以用原油破膠的特征，也即是自破膠能力。添加物少從而減少對地層的二次傷害，促進壓裂施工效果。
具體實施例方式本發(fā)明提供的一種酸觸發(fā)增稠劑，包含主稠化劑、乳化劑、分散介質(zhì)和酸觸媒，稠化劑、乳化劑和分散介質(zhì)共同組成復(fù)合表面活性劑。其中主稠化劑為甜菜堿類表面活性劑， 乳化劑為叔胺類表面活性劑，分散介質(zhì)為醇溶劑，酸觸媒為各種較強的有機酸或無機酸。本發(fā)明的原理是通過在室溫下利用溶劑將不同表面活性劑混合均勻，并以液態(tài)形式存在，使其加入到水中后能盡快分散。因為乳化劑的存在，主稠化劑能在低溫下以乳液形式分散到水體系中。酸觸媒則可在低溫下改變?nèi)榛瘎┙Y(jié)構(gòu)，使其失去乳化特性，在整個體系中均勻釋放出主稠化劑。當主稠化劑在體系中均勻存在時，即可形成可耐高溫凍膠。達到增稠的目的。當酸觸觸媒加入后，體系能在30秒內(nèi)迅速增稠形成凍膠，所獲得的凍膠進行耐溫實驗， 可以在80°C依然保持30mPa. s的粘度。下面將通過具體實施例對本發(fā)明做詳細地說明。實施例1，一種酸觸發(fā)增稠劑，是在常溫下，混合十八烷基二甲基叔胺lg、芥酸酰胺丙基甜菜堿1. 2g和1. 8g異丙醇組成復(fù)合表面活性劑，使用時添加到IOOg水中，形成乳液。在需要增稠時，加入4g濃鹽酸，即可增稠形成凍膠。所形成的凍膠在80°C時，粘度為 30mPa. s
實施例2，一種酸觸發(fā)增稠劑，是在常溫下，混合N，N- 二羥乙基胺基油酸乙酯0. 5酸酰胺丙基甜菜堿1. 5g和3乙醇形成復(fù)合表面活性劑，使用時添加到IOOg水中形成乳液。增稠時加入0. Sg硫酸，即可增稠形成凍膠。在80V獲得35mPa. s的粘度。實施例3，一種酸觸發(fā)增稠劑，是在常溫下，混合N，N- 二羥乙基胺基油酸乙酯lg、 月桂酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿Ig和甲醇3g形成復(fù)合表面活性劑，使用時添加到IOOg水中形成乳液。增稠時加入0.71g磷酸，即可增稠形成凍膠。在801可獲得301^.8的粘度。實施例4，一種酸觸發(fā)增稠劑，是在常溫下，混合十八烷基二甲基叔胺0. 2g、月桂酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿Ig和0. Sg異丙醇組成復(fù)合表面活性劑，使用時添加到IOOg水中，形成乳液。在需要增稠時，加入2g甲酸，即可增稠形成凍膠。在80°C，可保持32mPa.s 的粘度。實施例5，一種酸觸發(fā)增稠劑，是在常溫下，混合十八烷基二甲基叔胺lg、芥酸酰胺丙基甜菜堿1. 2g和2. 2g乙醇組成復(fù)合表面活性劑，使用時添加到IOOg水中，形成乳液。 在需要增稠時，加入2g乙酸，即可增稠形成凍膠。在80°C可獲得30mPa. s的粘度。
權(quán)利要求
1.一種酸觸發(fā)增稠劑，其特征在于原料包含質(zhì)量比為1 :1 7的酸觸媒和復(fù)合表面活性劑組分，其中酸觸媒為濃鹽酸、濃硫酸、磷酸、甲酸或乙酸中的一種；復(fù)合表面活性劑為叔胺型表面活性劑、甜菜堿型表面活性劑和醇的混合溶液，其中叔胺型表面活性劑與甜菜堿型表面活性劑的質(zhì)量比為1:1 5，醇占復(fù)合表面活性劑混合溶液質(zhì)量的40 70%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種酸觸發(fā)增稠劑，其特征在于叔胺型表面活性劑為十八烷基二甲基叔胺或N，N-二羥乙基胺基油酸乙酯；甜菜堿型表面活性劑為油酸酰胺丙基甜菜堿、芥酸酰胺丙基甜菜堿或月桂酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿；醇為甲醇，乙醇或異丙醇。
3.如權(quán)利要求1所述的一種酸觸發(fā)增稠劑的制備方法，其特征在于先在復(fù)合表面活性劑中加入水，其中復(fù)合表面活性劑占水質(zhì)量的2%-5%，攪拌形成乳液，加入酸觸媒，即可增稠形成凍膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種酸觸發(fā)增稠劑及其制備方法。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種酸觸發(fā)增稠劑，原料包含質(zhì)量比為11～7的酸觸媒和復(fù)合表面活性劑組分，其中酸觸媒為濃鹽酸、濃硫酸、磷酸、甲酸或乙酸中的一種；復(fù)合表面活性劑為叔胺型表面活性劑、甜菜堿型表面活性劑和醇的混合溶液，其中叔胺型表面活性劑與甜菜堿型表面活性劑的質(zhì)量比為1:1～5，醇占復(fù)合表面活性劑混合溶液質(zhì)量的40～70%。制備方法先在復(fù)合表面活性劑中加入水，其中復(fù)合表面活性劑占水質(zhì)量的2%-5%，攪拌形成乳液，加入酸觸媒，即可增稠形成凍膠。本發(fā)明具有一般表面活性劑可以用原油破膠的特征，添加物少從而減少對地層的二次傷害，促進壓裂施工效果。
文檔編號C09K8/74GK102277152SQ20111012492
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者張峰三, 李培枝, 李小瑞, 楊曉武, 沈一丁, 隋明煒 申請人:陜西科技大學(xué)