[發明專利]一種孿尾粘彈性表活劑凝膠體壓裂液及其制備方法和膠體解除方法

有效

• 申請號: 201911174000.2
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110922957B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王晨;邱冠鈞;李剛輝;牛育華;秋列維
• 申請（專利權）人: 陜西銘銳石油科技有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/86;E21B43/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公開了一種孿尾粘彈性表活劑凝膠體壓裂液及其制備方法和膠體解除方法，包括：將油酸、N,N?二甲基?1,3丙二胺和第一催化劑混合，氮氣保護下，升溫至130～150℃，減壓抽真空，得到中間體；向中間體加入磺酸鹽、第一溶劑，氮氣保護下，60～80℃反應，得到粗產物；將粗產物真空干燥，再用乙醇溶解，再加入石油醚，攪勻后除去石油醚相，再去乙醇，得到產物Ⅰ；想產物Ⅰ加入第二催化劑和第二溶劑，緩慢滴加二異氰酸酯，反應溫度為40～60℃，真空干燥得到產物Ⅱ；5)將產物Ⅱ配置成壓裂液。該一種孿尾粘彈性表活劑凝膠體壓裂液解決了清潔壓裂液地層遇油自破膠不完全的問題，破膠理論新穎。

技術領域

本發明涉及壓裂液制備及其破膠技術，具體涉及一種孿尾粘彈性表活劑凝膠體壓裂液及其制備方法和膠體解除方法。

背景技術

粘彈性表面活性劑壓裂液是以粘彈性表面活性劑為主劑的清潔壓裂液。粘彈性表面活性劑壓裂液體系具有破膠后無殘渣、攜砂性好、濾失控制性能好等特點，但隨著對環保問題的日益重視及鉆井深度的不斷增加，在低濃度下的豐富粘彈性表面活性劑壓裂液體系迫在眉睫。對于清潔壓裂液的破膠技術，研究者都認為清潔壓裂液體系無需加入破膠劑，地層遇油自動破膠，但在實際運用中發現，接觸到地層原油的壓裂液比例有限，仍有部分清潔壓裂體系無法破膠，因此針對清潔壓裂液的新型壓裂液破膠技術開發對提高油田開發經濟效益，保持油田的穩產、增產具有重要的意義。

發明內容

為解決現有技術中，清潔壓裂使用時，由于接觸到地層原油的壓裂液比例有限，仍有部分清潔壓裂體系無法破膠的問題，本發明的目的在于提供一種孿尾粘彈性表活劑凝膠體壓裂液及其制備方法和膠體解除方法。該清潔壓裂液的長脂肪鏈中含有不飽和雙鍵，同時為雙子結構，在低濃度時，可以在溶液中形成高粘彈性結構流體，增加溶液粘度，提高攜沙能力。后期破膠時，將長脂肪鏈中的不飽和雙鍵進行加成反應，致使疏水基團變成強親水基團，表面活性劑發生了疏水親水轉變，分子之間的能力消失，高粘彈性結構破裂。此發明解決了清潔壓裂液地層遇油自破膠不完全的問題。

本發明所采用的技術方案是：

一種孿尾粘彈性表活劑凝膠體壓裂液，所述壓裂液中孿尾粘彈性表活劑凝膠體結構式為：

一種孿尾粘彈性表活劑凝膠體壓裂液的制備方法，包括以下步驟：

1)將油酸、N,N-二甲基-1,3丙二胺和第一催化劑混合，氮氣保護下，升溫至130～150℃，反應8～10小時，減壓抽真空，得到中間體；

2)向中間體加入磺酸鹽、第一溶劑，氮氣保護下，反應溫度為60～80℃，反應時間為6～8小時得到粗產物；

3)將粗產物真空干燥，再用乙醇溶解，再加入石油醚，攪勻后除去石油醚相，再去乙醇，得到產物Ⅰ；

4)將產物Ⅰ加入第二催化劑和第二溶劑，緩慢滴加二異氰酸酯，反應溫度為40～60℃，反應3～5h，真空干燥得到產物Ⅱ；

5)將產物Ⅱ配置成壓裂液。

作為本發明進一步改進，步驟1)中，所述油酸與N,N-二甲基-1,3丙二胺的摩爾比為1:(1～1.1)；所述第一催化劑為對甲基苯磺酸鈉，添加量為0.5wt％。

作為本發明進一步改進，步驟2)中，所述磺酸鹽為3-氯-2羥基丙磺酸鈉，中間體與3-氯-2羥基丙磺酸鈉的摩爾比為1:(1～1.1)；中間體與3-氯-2羥基丙磺酸鈉質量占比為25～45wt％。

作為本發明進一步改進，步驟2)中，所述的第一溶劑為水和乙醇的混合溶液，水和乙醇的質量比10:(1～3)。

作為本發明進一步改進，步驟3)中，粗產物在乙醇中的質量占比20～40wt％；粗產物的乙醇溶液與石油醚質量占比70～90wt％。