交联剂、羟丙基胍胶压裂液体系及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种交联剂、羟丙基胍胶压裂液体系及其制备方法。该交联剂包括A组分和B组分；其中，A组分包括硼酸盐，烷基醇胺，第一有机溶剂，第一无机溶剂和酸性pH调节剂；B组分包括碱性pH调节剂；且A组分与B组分的重量比为2:7～1:5。采用本发明专利技术提供的交联剂制备压裂液体系，有利于减少地层伤害、降低压裂液成本、提高压裂效果，同时还有利于降低稠化剂浓度，并保证压裂液性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田开采领域，具体而言，涉及一种交联剂、羟丙基胍胶压裂液体系 及其制备方法。
技术介绍
由于经济发展对能源的需求日益增加，有效的开发低渗透储层已成为目前油气生 产的重要任务。压裂作为一种有效的增产措施，其在油气田开发过程中所占的比重越来越 高。压裂液是流体矿（气、汽、油、淡水、盐水、热水等）在开采过程中，为了获得高产而借用 液体传导力（如水力等）压裂措施时所用的液体。为了达到有效提高压裂增产效果，提高 油气井产能及油田采收率的目的，压裂液的选择至关重要。 压裂液体系的核心问题是如何在确保压裂液性能的前提下，降低对地层的伤害。 目前常用的压裂液体系有羧甲基压裂液体系、PEG压裂液体系、纤维压裂液及羟丙基胍胶压 裂液等。羧甲基胍胶及PEG压裂液在耐剪切性、成本等方面受到制约，并且纤维压裂液对 纤维的要求较高，成本高，推广难度大。现有的羟丙基胍胶压裂液具有良好的交联性能等特 点，因而受到广大科研工作者的青睐，但现有的羟丙基胍胶压裂液也存在一些缺点，特别是 对地层的伤害较大，无法做到环境友好。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种， 以解决现有的羟丙基压裂液体系无法兼具良好的压裂性能且对地层伤害小的问题。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种交联剂，交联剂包括A组分和B组分；其中， A组分包括硼酸盐，烷基醇胺，第一有机溶剂，第一无机溶剂和酸性pH调节剂；B组分包括碱 性pH调节剂；且A组分与B组分的重量比为2:7~1: 5。 进一步地，以重量份计，A组分包括15~30份的硼酸盐，4~9份的烷基醇胺，3~ 5份的第一有机溶剂，51~76份的第一无机溶剂以及2~5份的酸性pH调节剂。 进一步地，酸性pH调节剂为弱酸，优选弱酸选自乳酸和/或乙酸。 进一步地，碱性pH调节剂包括第二有机溶剂、碱和水。 进一步地，以重量份计，碱性pH调节剂包括3~10份的第二有机溶剂、13~25份 的碱以及65~84份的水。优选地，第二有机溶剂选自由乙二醇、丙三醇和正丁醇组成的组 中的一种或多种。 进一步地，碱包括有机碱和无机碱；优选地，有机碱选自由三乙烯四胺、四乙烯五 胺和多乙烯多胺组成的组中的一种或多种；优选地，无机碱选自由氢氧化钠、碳酸钠、碳酸 氢钠、磷酸氢钠和磷酸二氢钠组成的组中的一种或多种。 进一步地，硼酸盐为十水合硼酸钠。 进一步地，第一有机溶剂选自由甲苯、间二甲苯和对二甲苯组成的组中的一种或 多种。 进一步地，第一无机溶剂为水。 进一步地，烷基醇胺中含有一个或多个羟基，且烷基醇胺中的碳原子数为Cl至 C10;优选地，烷基醇胺选自由一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺组成的组中的一种或多种。 进一步地，第二有机溶剂选自由乙二醇、丙三醇、和正丁醇组成的组中的一种或多 种。 本专利技术另一方面提供了一种羟丙基胍胶压裂液体系，其包括羟丙基胍胶基液和上 述交联剂。 本专利技术另一方面提供了一种羟丙基胍胶压裂液体系的制备方法，该制备方法包 括：制备A组分：将硼酸盐，烷基醇胺，第一有机溶剂，第一无机溶剂和酸性pH调节剂混合， 得到A组分；制备B组分：B组分中包括碱性pH调节剂；制备压裂液体系：按重量比2~ 3:4,将A组分和羟丙基胍胶混合，得到混合液；然后按A组分与B组分的重量比2:7~1: 5， 将混合液与B组分混合，得到羟丙基胍胶压裂液体系。 应用本专利技术的交联剂，A组分中的硼酸盐和含有羟基的烷基醇胺能够发生配位反 应，形成一种具有环状结构的配位化合物。该配合物具有较强的稳定性，这有利于提高交联 剂的耐热性、剪切恢复性和导流性。第一有机溶剂的加入有利于促进硼酸盐和烷基醇胺的 配位反应的进行。B组分的加入有利于控制压裂液体系中稠化剂的水合增粘速度、交联时 间，同时抑制细菌的生长。将A组分与B组分的重量比控制在上述范围内有利于将压裂液的 pH控制在一定的喊性范围内，从而有利于提尚含有上述交联剂的压裂液体系的综合性能。 此外，上述交联剂中不含有过渡金属元素，因而本专利技术提供的交联剂具有对地层伤害小，残 渣量低，环保性好及成本低等优点。以上几方面的原因使得本专利技术提供的交联剂具有较好 的交联性能，成本低，同时还使得含上述交联剂的压裂液体系兼具较好的压裂性能和对地 层较小的伤害的特点。【附图说明】 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示 意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中： 图1示出了本专利技术的提供的实施例4中制得的羟丙基胍胶压裂液体系的粘度和温 度随时间的变化曲线图；以及 图2示出了本专利技术的提供的对比例3中制得的羟丙基胍胶压裂液体系的粘度和温 度随时间的变化曲线图。【具体实施方式】 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面结合实施例来详细说明本专利技术。 正如
技术介绍
所描述的，现有的压裂液体系无法兼具良好的交联性能且对地层伤 害小的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种交联剂，其包括A组分和B组分； 其中，A组分包括硼酸盐、烷基醇胺、第一有机溶剂、第一无机溶剂和酸性pH调节剂，B组分 包括碱性pH调节剂；且A组分与B组分的重量比为1 :5~2 :7。 A组分中的硼酸盐和含有羟基的烷基醇胺能够发生配位反应，形成一种具有环状 结构的配位化合物。该配合物具有较强的稳定性，这有利于提高交联剂的耐热性、剪切恢复 性和导流性。第一有机溶剂的加入有利于促进硼酸盐和烷基醇胺的配位反应的进行。B组 分的加入有利于控制压裂液体系中稠化剂的水合增粘速度、交联时间，同时抑制细菌的生 长。将A组分与B组分的重量比控制在上述范围内有利于将压裂液的pH控制在一定的碱 性范围内，从而有利于提高含有上述交联剂的压裂液体系的综合性能。此外，上述交联剂中 不含有过渡金属元素，因而本专利技术提供的交联剂具有对地层伤害小，残渣量低，环保性好及 成本低等优点。以上几方面的原因使得本专利技术提供的交联剂具有较好的交联性能，成本低， 同时还使得含上述交联剂的压裂液体系兼具较好的压裂性能和对地层较小的伤害的特点。 上述交联剂中，本领域技术人员可以选择A组分的组成。在一种优选的实施方式 中，以重量份计，A组分包括15~30份的硼酸盐、4~9份的烷基醇胺、3~5份的第一有 机溶剂、51~76份的第一无机溶剂以及2~5份的酸性pH调节剂。将A组分中各成分的 含量限定在上述范围内，有利于进一步提高交联剂的耐热性、剪切恢复性和导流性。同时， 将各组分的用量关系控制在上述范围内，还能够在应用时将压裂液体系的PH调节至更合 适的范围，使压裂液体系具有更适宜的交联速度，同时进一步提高聚合物和交联剂之间的 亲和力和交联效果。 上述交联剂中，可以采用本领域常用的酸性pH调节剂。在一种优选的实施方式 中，酸性PH调节剂为弱酸。弱酸能够与碱性pH调节剂形成酸碱缓冲对，有利于抑制pH波 动带来的不利影响，从而有利于提高交联剂性能的稳定性以及含上述交联剂的压裂液体系 的综合性能。优选地，弱酸包括但不限于乳酸和/或乙酸。上述弱酸成本较低，且容易形成 酸碱缓冲对，从而有利于进一步提高交联剂性能的稳定性以及含上述交联剂的压裂液体系 的综合性能。 上述交联剂中，碱性pH调节剂可以采用本领域常用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交联剂，其特征在于，所述交联剂包括A组分和B组分；其中，所述A组分包括硼酸盐，烷基醇胺，第一有机溶剂，第一无机溶剂和酸性pH调节剂；所述B组分包括碱性pH调节剂；且所述A组分与所述B组分的重量比为2:7～1:5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王延忠，马俯波，王衍，林中月，于鹏，宋扬，史志芳，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华地质勘查有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11