[發明專利]一種采油用復合有機鉻交聯劑的制備方法

有效

• 申請號: 201510675383.7
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN105199694A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 葉衛報;徐鹿敏;馬中躍;溫鴻濱;朱超世
• 申請（專利權）人: 山東石大油田技術服務股份有限公司
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 武學芹

技術領域

本發明涉及油田調剖堵水技術領域，特別是調剖堵水用交聯劑的生產技術領域。

背景技術

聚丙烯酰胺凍膠是交聯劑與聚丙烯酰胺水溶液發生反應得到的具有三維網狀結構的粘彈體，在國內各大油田開展的調剖堵水技術措施中得到了廣泛應用，表現出了良好的降水增油效果。

目前與聚丙烯酰胺形成凍膠的交聯劑較多，其中有鋯交聯劑、鋁交聯劑、鉻交聯劑等。鋯交聯劑與聚丙烯酰胺形成的凍膠強度較弱，鋁交聯劑與聚丙烯酰胺形成的凍膠的穩定性較差，本發明的目的就是找到一種能夠與聚丙烯酰胺形成的凍膠強度、凍膠穩定性等發面具有明顯的優勢的交聯劑，并且可以根據現場實施情況控制成膠時間。

發明內容

本發明的目的是針對目前交聯劑與聚丙烯酰胺形成的凍膠穩定性差的問題，通過改進鉻交聯劑的制備方法，從而制備出韌性大、耐剪切性好，并且具有延緩交聯的性能的復合交聯劑。

本發明的反應機理是由還原劑將Cr⁶⁺還原為Cr³⁺，Cr³⁺再與有機酸絡合，形成有機酸鉻。因為醋酸鉻與聚丙烯酰胺形成的凍膠脆性大，耐剪切性差，乳酸鉻與聚丙烯酰胺形成的凍膠韌性大，耐剪切性好，并且具有延緩交聯的性能，所以本發明采用醋酸鉻與乳酸鉻復配，使產品具有成膠時間可調，成膠強度可調的特點。

本發明所采用的技術方案如下：

一種采油用復合有機鉻交聯劑，由醋酸鉻和乳酸鉻按質量比1～5:1～5混合生成，其特征在于，所述醋酸鉻由醋酸、重鉻酸鉀、甲醛、水反應生成，所述乳酸鉻由乳酸、重鉻酸鉀、甲醛、水反應生成。

所述醋酸鉻的制備方法是，各反應物的質量比是醋酸30～35%，重鉻酸鉀18～20%，甲醛20～25%，余量為水，反應步驟是：按質量比例將重鉻酸鉀和水加入搪瓷反應釜中攪溶，再加入甲醛，然后緩慢加入醋酸，升溫至80℃反應2小時；

所述乳酸鉻的制備方法是，各反應物的質量比是乳酸30～35%，重鉻酸鉀10～15%，甲醛15～20%，余量為水，反應步驟是按質量比例將重鉻酸鉀和水加入搪瓷反應釜中攪溶，然后加入甲醛，最后加入乳酸，升溫至80℃反應3小時。

所述醋酸鉻和乳酸鉻混合比例優選1:1時，復合有機鉻交聯劑的性能最優。

本發明在制備醋酸鉻和乳酸鉻時，甲醛可用乙醛代替。

因為醋酸鉻與聚丙烯酰胺形成的凍膠脆性大，耐剪切性差，乳酸鉻與聚丙烯酰胺形成的凍膠韌性大，耐剪切性好，并且具有延緩交聯的性能，本發明將醋酸鉻與乳酸鉻按比例復配，獲得了具有成膠時間可調、成膠強度可調的復合有機鉻交聯劑，室內綜合測試穩定性、密度、pH值、成膠時間等性能后，優選1:1復配的交聯劑性能最佳。

本發明制備的復合有機鉻交聯劑凝點低于零下20℃。

本發明制備方法所制得的交聯劑，主要成分是三價鉻離子的絡合物，屬于金屬有機鹽類，無毒、不揮發、不易燃，是一種穩定的水基金屬有機化合物，可以在較寬的溫度和pH值范圍內控制成膠，是一種適應性很強的交聯劑；形成的交聯劑凝點低，零下20℃也不凝固，適合低溫苛刻條件下施工。

所述交聯劑具有較好的兼容性，可以與體膨型材料復合，用以堵塞大孔道和竄層；而且與聚丙烯酰胺交聯形成的凍膠性能穩定，在65℃密閉條件下可穩定6個月，其粘度保留率可達到80%。

附圖說明

圖1為本發明實施例海1塊生產曲線圖。

具體實施方式

實施例1

本發明所使用的生產設備是具有攪拌、加溫及冷卻系統的搪瓷反應釜，以生產2噸復合有機鉻交聯劑為例說明。

1、生產醋酸鉻

（1）用上料泵向反應釜內加入210公斤水，打開反應釜加料口，在攪拌下加入190公斤重鉻酸鉀，攪拌15分鐘左右，觀察全部溶解后進行下一步操作；

（2）向反應釜內加入250公斤甲醛，攪拌15分鐘左右，然后緩慢加入醋酸350公斤；

（3）將釜內溫度升至80℃，在該溫度下反應約2小時，至無Cr⁶⁺，降溫后得醋酸鉻。

2、生產乳酸鉻

（1）用上料泵向另一反應釜內加入320公斤水，打開反應釜加料口，在攪拌下加入140公斤重鉻酸鉀，攪拌15分鐘左右，觀察全部溶解后進行下一步操作；

（2）打開反應釜加料口，在攪拌下加入190公斤甲醛，攪拌15分鐘左右；

（3）向反應釜內緩慢加入350公斤乳酸，全部加完后將釜內溫度升溫至80℃，在該溫度下反應約3小時，至無Cr⁶⁺，降溫后得乳酸鉻。