[發明專利]一種交聯劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110874712.6
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN115678532A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 賈文峰;丁士東;蔣廷學;姚奕明;魏娟明;黃靜;劉芳慧
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/72
• 分類號: C09K8/72;C09K8/68;C09K8/88
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;楊曉

本發明公開了一種交聯劑，制備原料包括有機鋯、有機銅、多元醇、有機羧酸鹽、多元有機胺、陰離子表面活性劑和水。本發明的交聯劑可同時滿足壓裂液和酸液交聯，通過多重交聯作用，提高交聯位點數目，同時提高交聯凍膠剪切和高溫自修復能力，具有優良的攜砂和緩速性能，交聯壓裂液凍膠可滿足超高溫壓裂液耐溫耐剪切，交聯凍膠酸可滿足高溫酸液耐高溫和緩速性能，實現壓裂液?酸液一體化。此外，交聯劑制備方法也更為簡單。

技術領域

本發明涉及深層/特深層油氣儲層改造增產領域，具體涉及一種交聯劑及其制備方法和應用。

背景技術

深層/特深層油氣資源是目前國內勘探開發重點領域，70％以上井需要酸壓/酸化建產，但特深層油氣埋藏深、超高溫、破裂壓裂高、施工摩阻大等問題給儲層改造技術帶來極大挑戰。目前國內開發特深層油氣以高溫碳酸鹽巖為主，大部分井需酸壓改造建產，需要滑溜水、壓裂液、高溫膠凝酸及交聯酸進行復合酸壓施工。滑溜水用降阻劑為合成聚合物，壓裂液用稠化劑為改性胍膠類稠化劑，膠凝酸和交聯酸用稠化劑為耐酸的不同種類稠化劑，現場施工液體種類繁多，需要大量儲液罐分開配置，同時多種液體之間存在配伍性差等問題。同時，壓裂液和交聯酸體系需要加入交聯劑進行交聯提高壓裂液耐溫和交聯酸耐溫緩速性能，現場需要準備不同種類的交聯劑。胍膠類壓裂液體系要求嚴格的交聯pH值，有機硼交聯要求pH值為堿性(10)，有機鋯要求pH值為酸性(3-4之間)，這兩種交聯劑交聯胍膠壓裂液與酸液體系都存在不配伍問題。

為了便于現場施工，改善液體之間的配伍性，使用一種交聯劑實現壓裂液和酸液交聯最為理想。因此，開發一種可滿足壓裂液和酸液交聯要求的新型交聯劑，實現在線交聯壓裂液和酸液具有重要意義和應用前景。

發明內容

鑒于上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種交聯劑，以及上述交聯劑的制備方法和在深層/特深層油氣儲層改造增產領域的應用。采用本發明所述交聯劑，能夠同時實現壓裂液和酸液的交聯，改善液體紙件的配伍性。

本發明第一方面提供了一種交聯劑，制備原料包括有機鋯、有機銅、多元醇、有機羧酸鹽、多元有機胺、陰離子表面活性劑和水。

根據本發明所述的交聯劑的一些優選實施方式，交聯劑的制備原料以重量份數計，包括，

優選地，所述有機鋯:有機銅＝5:(1～5)。

根據本發明所述的交聯劑的一些優選實施方式，所述有機鋯選自乙酸鋯、丙酸鋯、乳酸鋯和乙酰丙酮鋯中的至少一種。

根據本發明所述的交聯劑的一些優選實施方式，所述有機銅選自乳酸銅、乙酸銅、乙酰丙酮銅和丙酸銅中的至少一種。

根據本發明所述的交聯劑的一些優選實施方式，所述多元醇選自1,2-丙二醇、丙三醇、乙二醇、木糖醇、山梨醇和季戊四醇中的至少一種。

根據本發明所述的交聯劑的一些優選實施方式，所述有機羧酸鹽選自乳酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鈉、葡萄糖酸鈉、蘋果酸鈉和草酸鈉中的至少一種。

根據本發明所述的交聯劑的一些優選實施方式，所述多元有機胺選自乙二胺、丙二胺、聚乙烯亞胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的至少一種。

根據本發明所述的交聯劑的一些優選實施方式，所述陰離子表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基硫酸銨中的至少一種。

本發明的第二個方面提供了上述交聯劑的制備方法，包括：

A1.將有機鋯、有機銅和水混合，得到有機銅鋯水溶液；

A2.將多元醇、有機羧酸鹽和所述有機銅鋯水溶液混合并反應，得到第一反應液；

A3.將陰離子表面活性劑和所述第一反應液混合并反應，得到第二反應液；