[發明專利]一種增稠劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201110234421.7
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102344793A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 武恒志;王世澤;潘寶風;孫勇;李尚貴;劉多容;張國東;廖忠會;劉徐惠;張生軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司
• 主分類號: C09K8/74
• 分類號: C09K8/74
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

技術領域

本發明涉及一種增稠劑，具體是一種用作配制清潔變粘酸的增稠劑，以及該增稠劑的制備方法。用本發明配制的清潔變粘酸能夠滿足160℃高溫海相碳酸鹽儲層酸化改造的需要。

背景技術

在油氣鉆探過程中，經常需要采用酸化作業增產，酸化作業主要是利用清潔變粘酸的化學溶蝕作用及向地層擠酸時的水力作用，解除油層堵塞，擴大和連通油氣層孔隙，恢復和提高油氣層滲透率。清潔變粘酸通常由鹽酸、增稠劑和助劑經攪拌而制成，增稠劑的性能左右著整個清潔變粘酸的性能。

目前，用作配制清潔變粘酸的增稠劑主要由粘彈性表面活性劑、溶劑和無機鹽混合制備而成，制備流程如圖1所示，用它制備的清潔變粘酸在裂縫性碳酸鹽巖儲層反應后增大體系粘度，達到均勻布酸的目的。現有增稠劑的耐溫性能不高，用其配制得到的清潔變粘酸反應后乏酸在120℃高溫時粘度不超過30mPa.s，其流變性能示例如圖2所示。隨著石油天然氣勘探向深井、超深井等復雜油氣井領域的發展，部分海相碳酸鹽儲層埋藏深、厚度大、儲層溫度高（可達到150～160℃），加上地層壓力較高，上述清潔變粘酸因其耐溫性能的限制，已無法滿足海相碳酸鹽儲層酸化改造的需要。為了加大對海相碳酸鹽儲層的開發力度，提高油氣產量，現急需研發制備一種耐高溫的清潔變粘酸來對海相碳酸鹽儲層進行酸化改造，而耐高溫的清潔變粘酸制備的關鍵技術在于耐高溫的增稠劑，截止目前，這一關鍵技術難題一直未能得到有效解決。

發明內容

本發明的目的之一在于：針對上述現有技術的不足，提供一種用作配制耐高溫清潔變粘酸的增稠劑，用其制得的清潔變粘酸的耐溫性能高達160℃。

本發明的目的之二在于：針對上述增稠劑，提供一種針對性強、方便實用的制備方法，用它制得的增稠劑具有良好的使用性能，穩定性好。

為達到上述技術目的，本發明采用如下方案：

一種增稠劑，所述增稠劑用作配制清潔變粘酸，所述增稠劑的原料配比按以下質量比計算：

異丙醇?????????????????????????20～25份，

蒸餾水?????????????????????????35～40份，

無機鹽?????????????????????????2～5份，

長鏈脂肪酸丙基羥基磺基甜菜堿???15～25份，

長鏈脂肪酸酰胺丙基甜菜堿???????15～25份。

所述增稠劑的原料配比按以下質量比計算：

異丙醇?????????????????????????20～25份，

蒸餾水?????????????????????????38～40份，

無機鹽?????????????????????????2～5份，

長鏈脂肪酸丙基羥基磺基甜菜堿???18～20份，

長鏈脂肪酸酰胺丙基甜菜堿???????18～20份。

所述無機鹽為鈉鹽和鉀鹽，或為鈉鹽和銨鹽，亦或為鈉鹽、鉀鹽和銨鹽。

所述鈉鹽為長鏈脂肪酸酰胺丙基甜菜堿反應過程中得到的副產物。

所述鈉鹽在無機鹽中的質量比為1～2份。

一種制備上述增稠劑的方法，包括以下順序步驟：

A.?分別制備長鏈脂肪酸丙基羥基磺基甜菜堿和長鏈脂肪酸酰胺丙基甜菜堿；

B.?按照配方比例準備各原料；

C.?將蒸餾水與異丙醇混合，形成混合溶劑；

D.?將無機鹽加入混合溶劑中，攪拌均勻，形成混合溶液；

E.?將固體樣品的長鏈脂肪酸丙基羥基磺基甜菜堿和長鏈脂肪酸酰胺丙基甜菜堿溶解在混合溶液中，即得增稠劑。

所述長鏈脂肪酸丙基羥基磺基甜菜堿的制備，包括以下具體步驟：

a.?在pH?值為6～6.5條件下，將環氧氯丙烷和亞硫酸氫鈉以1：1.2的比例滴入，保持在1.5h滴完，滴完后攪拌，控制反應溫度為80～90℃，反應時間為4h，合成出中間產物；

b.?以N,N-二甲長鏈叔胺與中間產物質量比為1：1.05的比例投入N,N-二甲長鏈叔胺，以少許酚酞指示劑作為溶劑指示，滴加堿性催化劑使體系維持堿性，在90℃以上的條件下進行季銨化反應，反應時間為6～8h，測定游離胺值控制反應終點，使轉化率＞90%，得到粗產品為淺黃色粘稠液體，反應式如下，

；

c.?將淺黃色粘稠液體的粗產品通過有機溶劑進行洗滌、過濾和干燥處理，得到長鏈脂肪酸丙基羥基磺基甜菜堿。

步驟b中的N,N-二甲長鏈叔胺的碳鏈數≥18。