專利名稱：一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)劑，特別是一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑的配方及制備方法。屬于油氣層開采領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硼砂價(jià)廉易得，是胍膠壓裂液體系最常用的交聯(lián)劑。硼砂在水中溶解度較低(IO0C 時(shí)，溶解度為I. 6g/100gH20)，而且環(huán)境溫度越低，溶解度越小，溶解速度越慢，因此，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)一般將硼砂配制成0. 4 I. 0%的水溶液用于80°C內(nèi)油氣井的壓裂改造。我國(guó)北方、西南地區(qū)含有豐富的油氣資源，冬季、春季氣溫較低，在配制硼砂交聯(lián)液時(shí)，存在配液慢、溶解不充分或采用熱水配制等問題，有時(shí)會(huì)因交聯(lián)劑配制不好導(dǎo)致壓裂液性能差而出現(xiàn)壓裂失敗。另外，對(duì)于80 130°C的油氣井，一般采用耐高溫的有機(jī)硼交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑硼砂螯合度低、使用濃度高，且合成工藝復(fù)雜，成本較高。中國(guó)專利申請(qǐng)03104738. 6公開了 “有機(jī)硼延遲交聯(lián)植物膠壓裂液”。該發(fā)明中有機(jī)硼是用十水硼酸鈉與多元醛(如乙二醛)反應(yīng)，再添加多元醇胺(如三乙醇胺)，充分反應(yīng)，形成有機(jī)硼交聯(lián)劑A組分；以20 30%苛性鈉水溶液為有機(jī)硼B(yǎng)組分；再將A與B組分按100 5 100 15混合，即形成有機(jī)硼交聯(lián)劑。有機(jī)硼延遲交聯(lián)植物膠壓裂液由植物膠聚合物(瓜爾膠、香豆膠及其衍生物)、pH值調(diào)節(jié)劑、破膠劑和有機(jī)硼交聯(lián)劑等組成，溶液介質(zhì)為水，它是一種適合油田壓裂壓裂液體系。中國(guó)專利申請(qǐng)201110049261. 9公開了“ 一種固體有機(jī)硼延時(shí)交聯(lián)劑的制備方法”。該發(fā)明中有機(jī)硼交聯(lián)劑按如下步驟制備稱取原料，原料為糖類化合物與四硼酸鈉，其中糖類化合物的重量份為50-75份，四硼酸鈉的重量份為25-50份；將原料混合研成粉末； 將粉末加熱至80 - 90°C，待其溶化后維持1 一 1. 5h ;將步驟3)得到的產(chǎn)物干燥，造粒，粉碎，得到產(chǎn)物。上述兩項(xiàng)專利所述的交聯(lián)劑制備較為復(fù)雜，成本較高。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中硼砂水溶液及有機(jī)硼交聯(lián)劑施工中存在問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種便于低溫天氣施工且制備簡(jiǎn)單性質(zhì)穩(wěn)定的液態(tài)高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑配方及制備方法，該交聯(lián)劑制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，穩(wěn)定好、硼砂螯合度高。本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑配方及制備方法，該高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑是由下述質(zhì)量百分比的原料組成多元醇或多羥基醛為 10-20%、硼砂為10%、余量為水。所述的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑制備方法是按質(zhì)量百分比分別取10-20%多元醇或多羥基醛，10%硼砂，余量水，在室溫下，將上述原料攪拌溶解均勻即可。所述的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑使用方法為直接加入壓裂液基液中使用。
所述的多元醇、多羥基醛和硼砂均為工業(yè)純。所述的多元醇為乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、甘油、三羥甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一種；所述的多羥基醛為葡萄糖、 木糖、甘露糖、乙二醛、甘油醛中的一種。本發(fā)明中所涉及的原料市場(chǎng)上均有銷售。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉；
(2)性質(zhì)穩(wěn)定，零下15°C無(wú)不溶物析出或冰凍，便于低溫天氣壓裂現(xiàn)場(chǎng)施工；
(3 )硼砂螯合度高，用量少，既可稀釋后使用，也可直接使用，方便現(xiàn)場(chǎng)施工。


下面結(jié)合實(shí)施例和實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。圖I是實(shí)施例中本發(fā)明交聯(lián)劑所制備的凍膠100°C下，壓裂液耐溫耐剪切性能；
圖2是實(shí)施例中本發(fā)明交聯(lián)劑所制備的凍膠50°C下，壓裂液耐溫耐剪切性能。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。在實(shí)施例中沒有詳細(xì)敘述的部分是采用現(xiàn)有技術(shù)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或公知手段。實(shí)施例I
取15g新戊二醇、IOg硼砂加入到75mL水中，攪拌至液體澄清即制成IOOg本發(fā)明的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，該硼交聯(lián)劑在零下15°C無(wú)不溶物析出或冰凍，便于低溫天氣壓裂現(xiàn)場(chǎng)施工，適用于胍膠壓裂液體系。實(shí)施例2
取20g乙二醛、IOg硼砂加入到70mL水中，攪拌至液體澄清即制成IOOg本發(fā)明的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，該硼交聯(lián)劑在零下15°C無(wú)不溶物析出或冰凍，便于低溫天氣壓裂現(xiàn)場(chǎng)施工，適用于胍膠壓裂液體系。實(shí)施例3
取15g甘露糖、IOg硼砂加入到75mL水中，攪拌至液體澄清即制成IOOg本發(fā)明的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，該硼交聯(lián)劑在零下15°C無(wú)不溶物析出或冰凍，便于低溫天氣壓裂現(xiàn)場(chǎng)施工，適用于胍膠壓裂液體系。實(shí)施例4
取IOg新戊二醇、IOg硼砂加入到SOmL水中，攪拌至液體澄清即制成IOOg本發(fā)明的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，該硼交聯(lián)劑在零下15°C無(wú)不溶物析出或冰凍，便于低溫天氣壓裂現(xiàn)場(chǎng)施工，適用于胍膠壓裂液體系。壓裂液配方0. 40%羥丙基瓜爾膠，0. 05%碳酸鈉，1%氯化鉀，0. 1%殺菌劑。取該交聯(lián)劑，按交聯(lián)比為100:0. 6進(jìn)行交聯(lián)。所制的凍膠采用HaakeRS6000旋轉(zhuǎn)流變儀進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能測(cè)試，結(jié)果如圖I所示，該交聯(lián)劑所制備的凍膠100°c下，性能滿足壓裂施工要求。
實(shí)施例5
取20g乙二醛、IOg硼砂加入到70mL水中，攪拌至液體澄清即制成1OOg本發(fā)明的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，該硼交聯(lián)劑在零下15°C無(wú)不溶物析出或冰凍，便于低溫天氣壓裂現(xiàn)場(chǎng)施工，適用于胍膠壓裂液體系。壓裂液配方是由以下原料按下述質(zhì)量百分比組成0. 25%羥丙基瓜爾膠，1%氯化鉀，0. 1%殺菌劑，余量為水。取該交聯(lián)劑，按交聯(lián)比為100:0. 5進(jìn)行交聯(lián)。所制的凍膠采用HaakeRS6000旋轉(zhuǎn)流變儀進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能測(cè)試，結(jié)果如圖2所示，該交聯(lián)劑所制備的凍膠50°C下，性能滿足壓裂施工要求。上述實(shí)施例中的多元醇、多羥基醛和硼砂均為工業(yè)純。其中，多元醇除了是新戊二醇外，還可以是乙二醇、丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷、甘油、三羥甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的任意一種；所述的多羥基醛除了是甘露糖或乙二醛外， 還可以是葡萄糖、木糖、甘油醛中的一種的任意一種。只要是按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別取10-20% 多元醇或多羥基醛，10%硼砂，余量水，在室溫下，將上述原料攪拌溶解均勻后所配制的交聯(lián)齊U，其性能都滿足壓裂施工要求。本發(fā)明的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑使用方法為直接加入壓裂液基液中使用。
權(quán)利要求
1.一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，其特征是它由下述質(zhì)量百分比的原料組成多元醇或多羥基醛為10-20%、硼砂為10%、余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，其特征是所述的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑制備方法是按質(zhì)量百分比分別取10-20%多元醇或多羥基醛，10%硼砂，余量水，在室溫下，將上述原料攪拌溶解均勻即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，其特征是所述的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑使用方法為直接加入壓裂液基液中使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，其特征是所述的多元醇、多羥基醛和硼砂均為工業(yè)純。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑，其特征是所述的多元醇為乙二醇、丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、甘油、 三羥甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一種；所述的多羥基醛為葡萄糖、木糖、甘露糖、乙二醛、甘油醛中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種胍膠壓裂液用的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑的配方及制備方法。所述的高螯合度液態(tài)硼交聯(lián)劑制備方法是按質(zhì)量百分比分別取10-20%多元醇或多羥基醛，10%硼砂，余量水，在室溫下，將上述原料攪拌溶解均勻即可。該硼交聯(lián)劑優(yōu)點(diǎn)為1、制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉；2、性質(zhì)穩(wěn)定，零下15℃無(wú)不溶物析出或冰凍，便于低溫天氣壓裂現(xiàn)場(chǎng)施工；3、硼砂螯合度高，用量少，既可稀釋后使用，也可直接使用，方便現(xiàn)場(chǎng)施工。
文檔編號(hào)C09K8/68GK102618248SQ201210053158
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者喬紅軍, 吳金橋, 展轉(zhuǎn)盈, 朱容婷, 李珮, 梁小兵, 段玉秀, 雷曉嵐, 高志亮, 高瑞民 申請(qǐng)人:陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院