[發明專利]一種壓裂用交聯劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202010925499.2
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112126420A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 何偉;王彬;劉暢;潘錚;代友勛
• 申請（專利權）人: 四川省威沃敦化工有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 白小明

本發明涉及頁巖氣壓裂技術領域，用于解決常規聚丙烯酰胺及其衍生物交聯劑延遲時間不可調和適應性較窄的問題，尤其涉及一種壓裂用交聯劑及其制備方法，交聯劑按照重量份數計包括以下組分，5?15份的氧氯化鋯，5?15份的鈦合物，5?15份的鋁鹽，35?65份的去離子水，5?45份的多元醇，0.5?2份的水解反應催化劑，5?35份的有機酸，0.1?3份的延遲調節劑，1?5份的分散穩定劑；制備方法為將原料混合，在一定條件下進行回流處理；該交聯劑通過向制作交聯劑的組分原料中加入延遲調節劑，同時控制延遲調節劑與其他組分之間的用量比，使交聯劑自由調整延遲時間在10?150秒，同時加入的分散穩定劑使該交聯劑有更廣的適應性，與市面大多數聚丙烯酰胺及其衍生物均有良好配伍性。

技術領域

本發明涉及頁巖氣壓裂技術領域，用于解決常規聚丙烯酰胺及其衍生物交聯劑延遲時間不可調和適 應性較窄的問題，尤其涉及一種壓裂用交聯劑及其制備方法。

背景技術

頁巖具有極低的滲透率和孔隙度，因而生產天然氣就需要存在天然裂縫網絡，在頁巖地區，壓裂就 是為了形成天然裂縫網絡，創造天然氣運移通道，在采用壓裂液的方法進行壓裂時，需要考慮壓裂液的 配伍性，其中交聯劑為主要成分。

目前也出現了一些對壓裂用的交聯劑的研究，比如，在《廣州化工》2006年第01期中公開的延遲交 聯調剖技術概況，闡述了延遲交聯調剖技術在提高原油采收率方面所起的重要作用；在西安石油大學的 李叢妮撰寫的論文中公開了有機鋯復合交聯劑的制備及其交聯性能研究，具體公開了在有機鋯的基礎上 復配乙二醛和氧化鋯得到復合的有機鋯交聯劑；在《陜西科技大學學報》2013年第03期中公開的有機鋯 交聯劑的合成及其應用，公開了針對高分子聚合物水解聚丙烯酰胺水基壓裂液，制備了一種酸性有機鋯 交聯劑。

但是目前仍然存在交聯劑延遲時間不可調和適應性較窄的問題。

發明內容

針對目前仍然存在交聯劑延遲時間不可調和適應性較窄的問題，本申請提出了一種壓裂用交聯劑及 其制備方法，通過向制作交聯劑的組分原料中加入延遲調節劑，同時控制延遲調節劑與其他組分之間的 用量比，使交聯劑與0.15％～0.45％加量的各類PAM水溶液具有自由調整延遲時間在10-150秒的效果，同 時加入的分散穩定劑使該交聯劑有更廣的適應性，與市面大多數聚丙烯酰胺及其衍生物均有良好配伍性。

本發明提供的技術方案是一種壓裂用交聯劑，按照重量份數計包括以下組分，5-15份的氧氯化鋯， 5-15份的鈦合物，5-15份的鋁鹽，35-65份的去離子水，5-45份的多元醇，0.5-2份的水解反應催化劑， 5-35份的有機酸，0.1-3份的延遲調節劑，1-5份的分散穩定劑。

一種壓裂用交聯劑，按照重量份數計包括以下組分，8-12份的氧氯化鋯，8-12份的鈦合物，8-12份 的鋁鹽，45-55份的去離子水，10-25份的多元醇，1-1.5份的水解反應催化劑，10-25份的有機酸，0.5-1.5 份的延遲調節劑，2-4份的分散穩定劑。將合成產物0.3份與0.3％的各類PAM水溶液100份混合后，在 70℃條件下可達到延遲110s交聯的效果，配伍性良好。

一種壓裂用交聯劑，按照重量份數計包括以下組分，10份的氧氯化鋯，10份的鈦合物，10份的鋁鹽， 50份的去離子水，20份的多元醇，1.2份的水解反應催化劑，20份的有機酸，1份的延遲調節劑，3份的 分散穩定劑。將合成產物0.2份與0.4％HPAM水溶液100份混合后，在70℃條件下可達到延遲130s交 聯的效果，配伍性良好。

通過上述技術方案，本發明以氧氯化鋯、鈦合物、鋁鹽為主要成分，配合加入的延遲調節劑，使交 聯劑與0.15％～0.6％加量的各類PAM水溶液具有自由調整延遲時間在10-150秒的效果，同時加入的分散 穩定劑使該交聯劑有更廣的適應性，與市面大多數聚丙烯酰胺及其衍生物均有良好配伍性；同時在制作 該交聯劑時通過控制各組分之間的用量比，使各組分之間的反應效果更好，反應更完全，提高了交聯劑 的性能，產物的收率更高，各反應物之間的協同效果也更好。