[發(fā)明專(zhuān)利]一種地面交聯(lián)酸交聯(lián)劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210191951.2
• 申請(qǐng)日: 2012-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103484097A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙曉;張旭東;張波;張旭;張保平;姚奕明;周健;李洪春;周林波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C09K8/74
• 分類(lèi)號(hào): C09K8/74
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專(zhuān)利事務(wù)所 11218
• 代理人: 趙宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及勘探領(lǐng)域，進(jìn)一步地說(shuō)，是涉及一種地面交聯(lián)酸交聯(lián)劑及其制備方法。

背景技術(shù)

酸壓通過(guò)酸的溶蝕作用恢復(fù)和提高地層的滲透率、提高油氣井產(chǎn)能，是低滲儲(chǔ)層改造的重要增產(chǎn)措施之一。隨著我國(guó)低滲儲(chǔ)層的深入開(kāi)發(fā)，酸壓得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

酸液的性能對(duì)酸壓改造的效果具有關(guān)鍵作用，為獲得較好的酸壓效果，對(duì)酸壓液具有以下要求：增加酸的穿透性，延緩酸巖反應(yīng)速度，增大酸液作用距離，使酸蝕裂縫最大化，以獲得與水力壓裂技術(shù)接近的高導(dǎo)流能力裂縫。主要使用常規(guī)酸、膠凝酸、乳化酸、泡沫酸等，通過(guò)在酸液中加入聚合物稠化劑、乳狀液、發(fā)泡劑等提高酸化效果，能在一定程度上改善酸化效果，但是黏度較低，一般僅在20mPaS左右。而將聚合物溶解在酸中，并利用交聯(lián)劑交聯(lián)酸液中的聚合物，可以大幅度提高酸液的黏度，從而改善酸壓效果。

CN101724389公開(kāi)了一種交聯(lián)酸加砂壓裂酸液，稠化劑為丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸鈉（AMPS）共聚物，交聯(lián)劑由氧氯化鋯、甲醛、乙二醛在70℃反應(yīng)得到，耐溫100℃。

CN102093871A公開(kāi)了一種交聯(lián)酸交聯(lián)劑，由乙基吡咯烷醇150克、復(fù)合激酶40-150克、有機(jī)堿0.3-1.3摩爾、有機(jī)酸1.6-3.3摩爾和乙醇100克為原料反應(yīng)而成，能在強(qiáng)酸性環(huán)境下使用，與稠化劑能在強(qiáng)酸下形成壓裂液，降低酸巖反應(yīng)速度，提高酸液的有效作用距離；同時(shí)與攜砂同步進(jìn)行，產(chǎn)生高導(dǎo)流能力的酸蝕-支撐復(fù)合裂縫，延長(zhǎng)壓后有效期，從而提高單井產(chǎn)量。

2001年，戴彩麗等人在“石油與天然氣化工”第30卷第5期第發(fā)表了名為“醛凍膠在地層酸化中的應(yīng)用”的文章，報(bào)道了一種在酸性條件下形成酸液凍膠的方法，先在堿性條件下將聚丙烯酰胺與甲醛進(jìn)行羥甲基化,然后加入酸液,使pH值<3,形成醛凍膠。

現(xiàn)有技術(shù)的交聯(lián)劑有鉻、醛、鋯等，但是鉻鹽、醛毒性大，而且交聯(lián)時(shí)間不易控制。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種地面交聯(lián)酸交聯(lián)劑及其制備方法。可以在高濃度酸液中交聯(lián)丙烯酰胺類(lèi)聚合物，得到高黏度、含酸的凍膠，特別適用于100-150℃油田儲(chǔ)層酸壓。

本發(fā)明的目的之一是提供一種地面交聯(lián)酸交聯(lián)劑。

包括按重量百分比計(jì)的以下組份：

氧氯化鋯????????????5-20%，???優(yōu)選10-15%，

低分子醇????????????10-50%，??優(yōu)選30-40%，

α-羥基羧酸?????????5-25%，???優(yōu)選10-20%，

多元醇??????????????5-25%，???優(yōu)選10-15%，

多羥基羧酸鹽????????0.1-2.0%，優(yōu)選1-1.5%

其余為水。

其中所述低分子醇優(yōu)選為甲醇、乙醇或異丙醇，更優(yōu)選為異丙醇；

所述α-羥基羧酸優(yōu)選為乳酸、檸檬酸或酒石酸，更優(yōu)選為乳酸；

所述多元醇優(yōu)選為木糖醇、山梨醇、季戊四醇、丙三醇或乙二醇，更優(yōu)選為木糖醇；

所述多羥基羧酸鹽優(yōu)選為葡萄糖酸鈉、蘋(píng)果酸鈉或乳酸鈉，更優(yōu)選為葡萄糖酸鈉。

本發(fā)明的目的之二是提供一種地面交聯(lián)酸交聯(lián)劑的制備方法。

包括：

（1）將所述用量的氧氯化鋯溶解于所述用量的水中，加入低分子醇，通入氮?dú)猓郎刂?0～60℃，反應(yīng)1.5h～2h；

（2）停止通氮?dú)猓尤胨鲇昧康摩?羥基羧酸、多元醇和多羥基羧酸鹽，在50～55℃繼續(xù)反應(yīng)1.5～2h，將反應(yīng)產(chǎn)物中和至pH為3～5，制得所述地面交聯(lián)酸交聯(lián)劑；

反應(yīng)過(guò)程持續(xù)攪拌。

反應(yīng)裝置可采用裝有回流冷凝裝置的四口反應(yīng)瓶。

本發(fā)明具有以下技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)良效果：

（1）通過(guò)改變交聯(lián)劑的用量、交聯(lián)劑中螯合劑的加量，可以在0.5min-100min中內(nèi)調(diào)節(jié)交聯(lián)時(shí)間。螯合劑指的是α-羥基羧酸、多元醇和多羥基羧酸鹽。隨著交聯(lián)劑用量的增大，交聯(lián)時(shí)間縮短，這是因?yàn)榻宦?lián)劑用量增大，可供交聯(lián)的多核羥橋絡(luò)離子的數(shù)目增大，交聯(lián)點(diǎn)密度增加，因此成膠時(shí)間縮短。螯合劑加量的增大可以延長(zhǎng)交聯(lián)時(shí)間，由于螯合劑通過(guò)與Zr⁴⁺形成有機(jī)鋯螯合環(huán)，使有機(jī)鋯的解離過(guò)程減慢，控制了羥基水合鋯離子的形成速度，從而延緩交聯(lián)時(shí)間。

（2）交聯(lián)劑優(yōu)選毒性小的原料，減少了生產(chǎn)、施工過(guò)程對(duì)人體、環(huán)境的污染。