一种交联酸的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种交联酸的制备方法，其包括如下步骤：1)在第一搅拌速度下向盐酸溶液中加入耐酸稠化剂后，在第二搅拌速度下进行搅拌，得到第一酸液；2)向所述第一酸液中依次加入铁离子稳定剂、缓蚀剂和破乳助排剂，在第三搅拌速度下搅拌均匀后静置，得的交联酸基液；3)向所述交联酸基液中加入交联剂，在第四搅拌速度下搅拌得到交联酸。

A preparation method of crosslinking acid

【技术实现步骤摘要】
一种交联酸的制备方法
本专利技术提供了一种交联酸的制备方法。
技术介绍
交联酸主要是指稠化剂高分子和交联剂小分子在酸性条件下发生交联并形成高强度冻胶的酸液体系，在压裂酸化和基质酸化中得到广泛的应用。根据交联条件不同，交联酸分为两大类：地面交联酸和地下交联酸。国内对交联酸体系的研究主要集中在地面交联酸。稠化剂和交联剂在常温下缓慢交联，在沿井筒注入过程中交联强度不断增强，接触储层时黏度达到最大。地面交联酸体系具有较高黏度，可降低近井酸岩反应速率，并且具有一定的携砂能力，作为深穿透酸压用酸液，在酸压中广泛应用。地下交联酸又称变黏酸，该体系在初始酸液中稠化剂与交联剂不发生交联，黏度较低，进入地层后，随着酸岩反应进行，当pH升高至特定值时，稠化剂和交联剂发生化学反应，冻胶结构形成，从而起到转向和暂堵作用，随着酸岩反应的进行，酸性减弱，变为低黏流体，实现自动解堵。地下交联酸主要用于基质酸化和转向酸化，国外研究和应用较多。地面交联酸具有黏度大、酸岩反应速率低、低滤失、可携砂等特点，主要用于酸压；地下交联酸具有转向和暂堵作用，主要用于基质酸化和转向酸化。然而现有技术中的交联酸不能同时兼具携砂、低反应速率、低滤失，以及转向和暂堵功能而实现转向和暂堵酸压。
技术实现思路
本专利技术提供了一种交联酸的制备方法，其包括如下步骤：1)在第一搅拌速度下向盐酸溶液中加入耐酸稠化剂后，在第二搅拌速度下进行搅拌，得到第一酸液；2)向所述第一酸液中依次加入铁离子稳定剂、缓蚀剂和破乳助排剂，在第三搅拌速度下搅拌均匀后静置，得的交联酸基液；3)向所述交联酸基液中加入交联剂，在第四搅拌速度下搅拌得到交联酸；其中，所述交联剂制备如下：I)将乳酸锆和氯化铝溶解于水中，得到乳酸锆和氯化铝的水溶液；II)将多元醇胺和有机羧酸加入到所述乳酸锆和氯化铝的水溶液中进行反应，得到反应液；III)将阴离子表面活性剂加入到所述反应液中混合均匀，得到所述交联剂。在一个具体实施方式中，以质量百分含量计，乳酸锆3％至10％，氯化铝3％至10％，多元醇胺5％至15％，有机羧酸15％至30％，阴离子表面活性剂3％至15％和余量的水。优选地，在一个具体实施方式中，以质量百分含量计，乳酸锆4％至8％，氯化铝4％至8％，多元醇胺5％至10％，有机羧酸20％至25％，阴离子表面活性剂5％至10％和余量的水。在一个具体实施方式中，所述乳酸锆和氯化铝的质量比为1:2至2:1。在一个具体实施方式中，优选所述乳酸锆和氯化铝的质量比为1:1。在一个具体实施方式中，所述多元醇胺包括选自三乙醇胺、二乙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种。在一个具体实施方式中，所述有机羧酸包括选自乳酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸和草酸中的至少一种。在一个具体实施方式中，所述阴离子表面活性剂包括选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸铵中的至少一种。在一个具体实施方式中，在步骤I)中，在20至30℃下搅拌溶解所述乳酸锆和氯化铝；和/或在步骤II)中，在20至30℃下反应3至6小时。优选地，在一个具体实施方式中，在步骤III)中，在20至30℃下将所述阴离子表面活性剂加入到所述反应液中。在一个具体实施方式中，所述第一搅拌速度、所述第二搅拌速度、所述第三搅拌速度和所述第四搅拌速度独立地选自300r/min至1000r/min。在一个具体实施方式中，在第二搅拌速度下搅拌的时间为30至50分钟。在一个具体实施方式中，在第三搅拌速度下搅拌均匀后静置的时间为3至6小时。在一个具体实施方式中，在第四搅拌速度下搅拌3至10min。在一个具体实施方式中，在步骤2)中，在第三搅拌速度下搅拌均匀后，自然环境温度密封静置。在一个具体实施方式中，所述盐酸溶液100质量份，所述耐酸稠化剂0.5至1.2质量份，所述缓蚀剂1至3.5质量份，所述铁离子稳定剂0.6至1.5质量份，所述破乳助排剂0.6至1.2质量份，所述交联剂0.5至1.5质量份；其中所述盐酸溶液的质量浓度为15％至30％。优选地，在一个具体实施方式中，所述耐酸稠化剂1至1.2质量份，所述铁离子稳定剂1至1.5质量份，所述缓蚀剂2.5至3.5质量份；所述盐酸溶液的质量浓度为15％至20％。在一个具体实施方式中，所述缓蚀剂选自咪唑啉类、喹啉季铵盐类、酮醛胺缩合物、曼尼希碱类中的至少一种。优选地，在一个具体实施方式中，所述缓蚀剂选自1-氨乙基-2-十五烷基咪唑啉季铵盐、2-甲基喹啉苄基季铵盐和甲醛-对苯二胺-苯乙酮(由甲醛、对苯二胺和苯乙酮为反应原料反应得到，并可以市售获得)中的至少一种；在一个具体实施方式中，所述铁离子稳定剂为有机酸；更优选所述铁离子稳定剂选自柠檬酸、乳酸、乙酸、乙二胺四乙酸和抗坏血酸中的至少一种。在一个具体实施方式中，所述破乳助排剂的制备如下：将2至20质量份的甜菜碱两性离子表面活性剂、20至30质量份的聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚溶于49至78质量份的水中，搅拌至充分溶解，再加入0.05至0.5质量份的全氟月桂基聚氧乙烯醚继续搅拌均匀后制得所述交联酸用破乳助排剂。优选地，在一个具体实施方式中，在制备所述破乳助排剂的过程中，所述甜菜碱两性离子表面活性剂为月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱和十二烷基二甲基甜菜碱中的至少一种。在一个具体实施方式中，所述耐酸稠化剂制备如下：A)将丙烯酰胺、耐酸单体、含二甲基胺基的水溶性单体和季铵盐型可聚合表面活性剂溶于水中，得到第一溶液；B)向所述第一溶液中加入助溶剂、链转移剂、络合剂、活化剂、水溶性阴离子表面活性剂，混合均匀，得到第二溶液；C)将所述第二溶液调节pH值到9至10，得到第三溶液；然后将所述第三溶液加入到聚合装置中，并通入氮气；D)将水溶性偶氮类引发剂、还原剂、氧化剂加入到所述聚合装置中，得到第四溶液，然后继续通入氮气；E)待所述第四溶液的温上升后，保温，从而得到聚合胶状物；F)将所述聚合胶状物造粒、烘干、粉碎、过筛，从而获得干粉状的所述稠化剂。在一个具体实施方式中，在制备所述耐酸稠化剂的过程中，所述耐酸单体选自2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的至少一种。在一个具体实施方式中，在制备所述含二甲基胺基的水溶性单体选自选自甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺和/或N，N-二甲基丙烯酰胺。在一个具体实施方式中，在制备所述耐酸稠化剂的过程中，所述季铵盐型可聚合表面活性剂选自十四烷基二甲基烯丙基氯化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵和二甲基十八烷基(2－羟基－3－丙烯酰胺丙基)氯化铵中的至少一种。在一个具体实施方式中，在制备所述耐酸稠化剂的过程中，所述助溶剂选自尿素、硫脲和三乙醇胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交联酸的制备方法，其包括如下步骤：/n1)在第一搅拌速度下向盐酸溶液中加入耐酸稠化剂后，在第二搅拌速度下进行搅拌，得到第一酸液；/n2)向所述第一酸液中依次加入铁离子稳定剂、缓蚀剂和破乳助排剂，在第三搅拌速度下搅拌均匀后静置，得的交联酸基液；/n3)向所述交联酸基液中加入交联剂，在第四搅拌速度下搅拌得到交联酸；/n其中，所述交联剂制备如下：/nI)将乳酸锆和氯化铝溶解于水中，得到乳酸锆和氯化铝的水溶液；/nII)将多元醇胺和有机羧酸加入到所述乳酸锆和氯化铝的水溶液中进行反应，得到反应液；/nIII)将阴离子表面活性剂加入到所述反应液中混合均匀，得到所述交联剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种交联酸的制备方法，其包括如下步骤：
1)在第一搅拌速度下向盐酸溶液中加入耐酸稠化剂后，在第二搅拌速度下进行搅拌，得到第一酸液；
2)向所述第一酸液中依次加入铁离子稳定剂、缓蚀剂和破乳助排剂，在第三搅拌速度下搅拌均匀后静置，得的交联酸基液；
3)向所述交联酸基液中加入交联剂，在第四搅拌速度下搅拌得到交联酸；
其中，所述交联剂制备如下：
I)将乳酸锆和氯化铝溶解于水中，得到乳酸锆和氯化铝的水溶液；
II)将多元醇胺和有机羧酸加入到所述乳酸锆和氯化铝的水溶液中进行反应，得到反应液；
III)将阴离子表面活性剂加入到所述反应液中混合均匀，得到所述交联剂。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以质量百分含量计，乳酸锆3％至10％，氯化铝3％至10％，多元醇胺5％至15％，有机羧酸15％至30％，阴离子表面活性剂3％至15％和余量的水；
优选以质量百分含量计，乳酸锆4％至8％，氯化铝4％至8％，多元醇胺5％至10％，有机羧酸20％至25％，阴离子表面活性剂5％至10％和余量的水；
优选所述乳酸锆和氯化铝的质量比为1:2至2:1；
优选所述乳酸锆和氯化铝的质量比为1:1。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述多元醇胺包括选自三乙醇胺、二乙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种；和/或
所述有机羧酸包括选自乳酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸和草酸中的至少一种；和/或
所述阴离子表面活性剂包括选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸铵中的至少一种。


4.根据权利要求1至3中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤I)中，在20至30℃下搅拌溶解所述乳酸锆和氯化铝；和/或在步骤II)中，在20至30℃下反应3至6小时；
优选地，在步骤III)中，在20至30℃下将所述阴离子表面活性剂加入到所述反应液中。


5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一搅拌速度、所述第二搅拌速度、所述第三搅拌速度和所述第四搅拌速度独立地选自300r/min至1000r/min。


6.根据权利要求1至5中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在第二搅拌速度下搅拌的时间为30至50分钟；和/或
在第三搅拌速度下搅拌均匀后静置的时间为3至6小时；和/或
在第四搅拌速度下搅拌3至10min。


7.根据权利要求1至6中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，在第三搅拌速度下搅拌均匀后，自然环境温度密封静置。


8.根据权利要求1至7中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述盐酸溶液100质量份，所述耐酸稠化剂0.5至1.2质量份，所述缓蚀剂1至3.5质量份，所述铁离子稳定剂0.6至1.5质量份，所述破乳助排剂0.6至1.2质量份，所述交联剂0.5至1.5质量份；其中所述盐酸溶液的质量浓度为15％至30％；
优选所述耐酸稠化剂1至1.2质量份，所述铁离子稳定剂1至1.5质量份，所述缓蚀剂2.5至3.5质量份；所述盐酸溶液的质量浓度为15％至20％。


9.根据权利要求1至8中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述缓蚀剂选自咪唑啉类、喹啉季铵盐类、酮醛胺缩合物、曼尼希碱类中的至少一种；优选所述缓蚀剂选自1-氨乙基-2-十五烷基咪唑啉季铵盐、2-甲基喹啉苄基季铵盐和甲醛-对苯二胺-苯乙酮中的至少一种；
优选所述铁离子稳定剂为有机酸；更优选所述铁离子稳定剂选自柠檬酸、乳酸、乙酸、乙二胺四乙酸和抗坏血酸中的至少一种。


10.根据权利要求1至9中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述破乳助排剂的制备如下：
将2至20质量份的甜菜碱两性离子表面活性剂、20至30质量份的聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚溶于49至78质量份的水中，搅拌至充分溶解，再加入0.05至0.5质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾文峰，蒋廷学，张旭东，姚奕明，周珺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11