專利名稱：混合乳化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合乳化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
壓裂液(fracturing fluid)是水力壓裂改造油氣層過程中的工作液，起著傳遞壓 力、形成和延伸裂縫、攜帶支撐劑的作用。壓裂液及其性能是影響壓裂成敗的重要因素，對 大型壓裂來說這個(gè)因素更為突出。壓裂液及其性能對能否造出一條足夠尺寸的，有足夠?qū)?流能力的填砂裂縫是有密切關(guān)系的。在壓裂施工的各項(xiàng)費(fèi)用中，壓裂液要占1/2或更多，使 用恰當(dāng)性能的壓裂液也是提高壓裂經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。壓裂液是一個(gè)總稱，按照在不同階段注入井內(nèi)的壓裂液所起的作用，壓裂液組成 分為以下3類(1)前置液即不含支撐劑的壓裂液，用于形成和延伸地層裂縫，為支撐劑進(jìn)入地 層建立必要的空間，同時(shí)可以降低地層溫度以保持壓裂液粘度；(2)攜砂液用于進(jìn)一步延伸裂縫，將支撐劑帶入壓裂裂縫預(yù)定位置，充填裂縫而 形成高滲透支撐裂縫帶。攜砂液實(shí)質(zhì)是一種混有支撐劑的壓裂液，用量很大，視地層情況、 液體性能和改造規(guī)模而定；(3)頂替液用于將井筒內(nèi)攜砂液全部頂入地層裂縫，避免井底沉砂。目前，國內(nèi)外廣泛使用的壓裂液體系可分為水基壓裂液、泡沫壓裂液、油基壓裂液 和乳化壓裂液。從50年代初到60年代初是以油基壓裂液為主，而在60年代初，以胍爾膠稠 化劑的問世，標(biāo)志著現(xiàn)代壓裂液化學(xué)的誕生。70年代，由于胍爾膠化學(xué)改性(如羥丙基胍爾 膠HPG，羥基羧甲基胍爾膠CMHPG)的成功，以及交聯(lián)體系的完善(由硼、銻發(fā)展到有機(jī)鈦、有 機(jī)鋯)，水基壓裂液迅速發(fā)展，在壓裂技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用；80年代隨著致密氣藏的開采和 部分低壓油井壓后返排困難等問題的增加，泡沫壓裂液技術(shù)又在現(xiàn)場得到大規(guī)模應(yīng)用，部 分取代了水基壓裂液，80年代另一個(gè)顯著的發(fā)展是采用了控制交聯(lián)時(shí)間，或者說延遲交聯(lián) 反應(yīng)的水基壓裂液；90年代壓裂液的發(fā)展轉(zhuǎn)向“清潔”無傷害的表面活性劑膠束壓裂液體 系。目前，國內(nèi)外壓裂液體系仍是以水基壓裂液為主(占65%)，泡沫壓裂液(占30%)， 油基壓裂液、乳化壓裂液(占5% )共存的局面。乳化壓裂液是介于水基與油基之間的壓裂液流體，是在普通壓裂液的基礎(chǔ)上加入 乳化劑形成的。目前常用的是聚合物水包油乳化壓裂液，它由60% 70%的液態(tài)烴(原油 或柴油為內(nèi)相)和30% 40%聚合物稠化水(植物膠水溶液為外相)組成高粘乳狀液。具 有低濾失、低殘?jiān)⒄扯雀?、傷害小等特點(diǎn)。乳化壓裂液適用于油井和氣井、致密砂巖，適用的最高井底溫度為175°C。與水基 凍膠壓裂液相比，它為一高度分散的熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，溫度越高，體系越不穩(wěn)定。影響因 素主要有外相、內(nèi)相粘度，內(nèi)相體積濃度等。要提高乳狀液的穩(wěn)定性，就要提高乳狀液分散 介質(zhì)的粘度和耐熱穩(wěn)定性。乳狀液一般流體濾失控制好，對地層傷害小，攜砂能力高，但制 備困難并且比較貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種混合乳化劑的制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問 題，在實(shí)現(xiàn)乳化劑制備的前提下，提高制備效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下；混合乳化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)在自來水，先后加入等 量的0P-10、SpanSO，加熱攪拌讓其完全溶解；(2)將上述液體裝入攪拌器中，實(shí)驗(yàn)溫度下恒 溫5分鐘；C3)調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速至液面形成旋渦，直到旋渦底見到攪拌器中軸頂端為止；(4) 加入柴油并攪拌直到得到乳狀液，用稀釋法判斷乳狀液的類型；( 將上述乳狀液轉(zhuǎn)入量 筒中，實(shí)驗(yàn)溫度下靜止恒溫，記錄下乳化層的體積，以乳化層體積的大小來表征乳化劑乳化 穩(wěn)定性的高低；(6)如果乳化層的體積達(dá)到要求，則此乳狀液即為最終乳化劑；反之，則繼 續(xù)加熱乳狀液，并逐漸加入SpanSO，重復(fù)步驟O) (5)，直到得到最終乳化劑。所述步驟中柴油通過滴管逐漸滴加進(jìn)攪拌器中。所述步驟(4)加入柴油后攪拌時(shí)間為5分鐘。乳狀液是一類由兩種互不相溶的液體組成的分散體系。其中一相為液滴(分散 相)，另一相為分散介質(zhì)(連續(xù)相)。最常見的乳狀液就是油分散在水中的體系(稱為水包 油0/W)和水分散在油中的體系(稱為油包水W/0)。乳狀液是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，為了將一 種液體分散到另一種互不相溶的液體中并穩(wěn)定存在，必須加入乳化劑，以降低兩相間的界 面張力。在制備0/W或W/0乳狀液時(shí)，不同表面活性劑的選擇往往是以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。最早 利用半經(jīng)驗(yàn)選擇合適的一種表面活性劑或幾種表面活性劑的混合物標(biāo)準(zhǔn)是由Griffin提 出的，即親水親油平衡值(HLB值)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是以表面活性劑分子中親水基團(tuán)與親油基團(tuán) 的相對百分比為基礎(chǔ)的，HLB值低的表面活性劑通常形成W/0乳狀液，而HLB值高的表面活 性劑則形成0/W乳狀液。表1給出了對于各種不同應(yīng)用目的所需的HLB值范圍。表一
權(quán)利要求
1.混合乳化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)在自來水，先后加入等量的0P-10、Span80，加熱攪拌讓其完全溶解；(2)將上述液體裝入攪拌器中，實(shí)驗(yàn)溫度下恒溫5分鐘；(3)調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速至液面形成旋渦，直到旋渦底見到攪拌器中軸頂端為止；(4)加入柴油并攪拌直到得到乳狀液，用稀釋法判斷乳狀液的類型；(5)將上述乳狀液轉(zhuǎn)入量筒中，實(shí)驗(yàn)溫度下靜止恒溫，記錄下乳化層的體積，以乳化層 體積的大小來表征乳化劑乳化穩(wěn)定性的高低；(6)如果乳化層的體積達(dá)到要求，則此乳狀液即為最終乳化劑；反之，則繼續(xù)加熱乳狀 液，并逐漸加入SpanSO，重復(fù)步驟(2) (5)，直到得到最終乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合乳化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中柴油通 過滴管逐漸滴加進(jìn)攪拌器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合乳化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)加入柴油 后攪拌時(shí)間為5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合乳化劑的制備方法，包括以下步驟(1)在自來水，先后加入等量的OP-10、Span80，加熱攪拌至溶解；(2)將上述液體裝入攪拌器中，實(shí)驗(yàn)溫度下恒溫5分鐘；(3)調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速至液面形成旋渦，直到旋渦底見到攪拌器中軸頂端為止；(4)加入柴油并攪拌直到得到乳狀液，判斷乳狀液的類型；(5)將上述乳狀液轉(zhuǎn)入量筒中，恒溫靜止，記錄下乳化層的體積，以乳化層體積的大小來表征乳化劑乳化穩(wěn)定性的高低；(6)如果乳化層的體積達(dá)到要求，則此乳狀液即為最終乳化劑；反之，則繼續(xù)加熱乳狀液，并逐漸加入Span80，重復(fù)步驟(2)～(5)，直到得到最終乳化劑。本發(fā)明生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。
文檔編號B01F3/08GK102091542SQ20091021674
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者黃友華 申請人:武侯區(qū)巔峰機(jī)電科技研發(fā)中心