[發明專利]一種醇醚改性瓜爾膠的制備方法和壓裂液體系

有效

• 申請號: 201711063864.8
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107722143B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 宋純亮;朱虎;譚長青;劉賀;朱凌霄
• 申請（專利權）人: 山東廣浦生物科技有限公司
• 主分類號: C08B37/14
• 分類號: C08B37/14;C09K8/68
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種醇醚改性瓜爾膠的制備方法和一種壓裂液，本發明通過強堿溶液實現對醇醚的堿化處理，進而便于醇醚與對甲苯磺酰氯間的反應，并且通過將對甲苯磺酰氯有機溶液滴加到所述醇醚堿中；再將磺化醇醚滴加至原料瓜爾膠的堿化液中，實現接枝，得到醇醚改性瓜爾膠，使得瓜爾膠的結構中含有更多氧原子和羥基，與交聯劑形成三維立體穩定結構，進而在低溫條件下充分水合溶脹，釋放粘度，在壓裂液中以較低濃度添加，保證壓裂液的攜砂效果。實施例的結果表明，采用本發明制備得到醇醚改性瓜爾膠，以0.1～0.3％的濃度添加到壓裂液中，仍可確保優異的攜砂效果，達到24h無沉降。

技術領域

本發明涉及石油開采助劑技術領域，尤其涉及一種醇醚改性瓜爾膠的制備方法和壓裂液。

背景技術

伴隨著北美頁巖氣革命，儲層改造技術正在引領全球非常規油氣勘探開發的重大變革，已經成為與物探、鉆井并列的三大關鍵工程技術。儲層改造對象異常復雜，有常規儲層和非常規儲層，而儲層物性有高滲透、低滲透和超低滲，甚至有納達西級致密儲層。為了更好地實施儲層改造，針對不同物性的儲層改造對象必須采用適應性方法，其中水力壓裂作為改造低滲透油層的一種重要增產措施在我國各油田應用越來越廣泛。

水力油田壓裂用植物膠主要有瓜爾膠、黃原膠和淀粉，其中黃原膠、淀粉等受其粘度較低的性質影響，在水力壓裂領域使用較少。目前，瓜爾膠已經廣泛用于應用于勝利油田、大慶油田、延長油田等國內各大油田，在北美、東南亞、中亞及俄羅斯等地區與國家也有巨大的市場。

近年來隨著我國不斷加大對致密油、頁巖油氣的開發，瓜爾膠及其衍生產品的需求量逐年增多。但是在現場使用中為了增大攜砂效果，瓜爾膠的使用濃度較高，多需在2％左右，而較高的瓜爾膠使用濃度會造成對地層導流能力的傷害，影響油氣生產效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種醇醚改性瓜爾膠的制備方法和壓裂液，本發明制備得到的醇醚改性瓜爾膠以較低的使用濃度仍能保證壓裂液的攜砂效果。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種醇醚改性瓜爾膠的制備方法，包括以下步驟：

(1)將醇醚有機溶液與強堿溶液混合，進行堿化反應，得到醇醚堿；

(2)將對甲苯磺酰氯有機溶液滴加到所述步驟(1)得到的醇醚堿后，繼續進行磺化反應，得到磺化醇醚；所述滴加的速率為20～32mL/h；

(3)將所述得到的磺化醇醚的有機溶液滴加至瓜爾膠的堿化液后，繼續進行接枝反應，得到醇醚改性瓜爾膠；所述滴加的速率為8～10mL/h。

優選的，所述步驟(1)中堿化反應的溫度為0～5℃，堿化反應的時間為10～15min。

優選的，所述步驟(2)中磺化反應的溫度為0～5℃；磺化反應的時間為2.5～3h。

優選的，所述步驟(3)中接枝反應的溫度為63～66℃；接枝反應的時間為10～12h。

本發明還提供了一種壓裂液，包括以下質量百分含量的組分：上述技術方案所述制備方法制備得到的醇醚改性瓜爾膠0.1～0.35％，粘土穩定劑0.1～0.3％，殺菌劑0.1～0.2％，防水鎖劑0.25～0.3％，交聯劑0.15～0.4％，破膠劑0.04～0.06％，低溫破膠激活劑0.01～0.03％、余量為水和堿性pH值調節劑；

所述堿性pH值調節劑的用量以能得到pH值為8.5～12的壓裂液為準。

優選的，所述粘土穩定劑為氯化鉀、氯化銨或相對分子量小于5000的聚合物季銨鹽。

優選的，所述交聯劑為有機硼配合物。

優選的，所述防水鎖劑為辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。