一种铝钛复合交联剂及其制备方法和应用、瓜尔胶酸性压裂液体系技术

本发明专利技术提供了一种铝钛复合交联剂及其制备方法和应用、瓜尔胶酸性压裂液体系，属于交联剂技术领域。本发明专利技术提供了一种铝钛复合交联剂，由包括以下重量份数的原料制备得到：无机高分子铝盐1～15份、钛酸酯1～5份、有机酸1～10份、三乙醇胺1～15份、醋酸1～15份和水50～80份，所述有机酸为乳酸、酒石酸或葡萄糖酸。本发明专利技术利用无机高分子铝盐、钛酸酯和各种配体(有机酸和三乙醇胺)通过配位(络合)反应形成了高分子铝钛复合交联剂，可以增大交联剂的分子尺寸，有效降低酸性压裂液瓜尔胶的使用浓度，延缓交联时间，提高压裂液的耐温耐剪切能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种铝钛复合交联剂及其制备方法和应用、瓜尔胶酸性压裂液体系


[0001]本专利技术涉及交联剂
，尤其涉及一种铝钛复合交联剂及其制备方法和应用、瓜尔胶酸性压裂液体系。

技术介绍

[0002]酸性压裂液是针对改造碳酸盐岩(包括石灰岩、白云岩、白云质灰岩等)储层的重要增产措施之一。酸性环境可有效地抑制因粘土表面的负电性而引起膨胀运移，减轻对储层伤害，对油气田开发的持续增产有非常重要的意义。
[0003]现有技术中的瓜尔胶酸性交联剂一般是由小分子铝盐或锆盐合成而成，交联时间通常比较短，在泵注过程中会较快地形成高粘度的冻胶，造成管道摩阻快速上升，形成的压裂液耐温性能差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种铝钛复合交联剂及其制备方法和应用、瓜尔胶酸性压裂液体系。含有本专利技术制得的铝钛复合交联剂的压裂液具有耐温耐剪切能力好的特性。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种铝钛复合交联剂，由包括以下重量份数的原料制备得到：无机高分子铝盐1～15份、钛酸酯1～5份、有机酸1～10份、三乙醇胺1～15份、醋酸1～15份和水50～80份，所述有机酸为乳酸、酒石酸或葡萄糖酸。
[0007]优选地，所述的铝钛复合交联剂由包括以下重量份数的原料制备得到：无机高分子铝盐10份、钛酸酯3份、有机酸5份、三乙醇胺8份、醋酸15份和水60份，所述有机酸为乳酸。
[0008]优选地，所述无机高分子铝盐为聚合氯化铝或聚合硫酸铝。
[0009]优选地，所述铝钛复合交联剂的pH值为1.0～3.0。
[0010]优选地，所述钛酸酯为钛酸四异丙酯或钛酸四异丁酯。
[0011]本专利技术还提供了上述技术方案所述的铝钛复合交联剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012]将水、有机酸、三乙醇胺和无机高分子铝盐混合进行第一配位反应，得到高分子铝配位产物；
[0013]将钛酸酯和三乙醇胺混合进行第二配位反应，得到钛配位产物；
[0014]将所述钛配位产物、高分子铝配位产物和醋酸混合，得到所述铝钛复合交联剂。
[0015]优选地，所述第一配位反应和第二配位反应的温度独立地为20～70℃，时间独立地为1～4h。
[0016]本专利技术还提供了上述技术方案所述的铝钛复合交联剂或上述技术方案所述的制备方法制得的铝钛复合交联剂在瓜尔胶酸性压裂液体系中的应用。
[0017]本专利技术还提供了一种瓜尔胶酸性压裂液体系，包括羧甲基羟丙基瓜尔胶、上述技术方案所述的铝钛复合交联剂或上述技术方案所述的制备方法制得的铝钛复合交联剂、黏土稳定剂、助排剂和水。
[0018]优选地，所述瓜尔胶酸性压裂液体系中羧甲基羟丙基瓜尔胶的质量百分含量为0.2～0.6％，铝钛复合交联剂的质量百分含量为0.1～1％，黏土稳定剂的质量百分含量为0.3～0.5％，助排剂的质量百分含量为0.2～0.5％。
[0019]本专利技术提供了一种铝钛复合交联剂，由包括以下重量份数的原料制备得到：无机高分子铝盐1～15份、钛酸酯1～5份、有机酸1～10份、三乙醇胺1～15份、醋酸1～15份和水50～80份，所述有机酸为乳酸、酒石酸或葡萄糖酸。本专利技术利用无机高分子铝盐、钛酸酯和各种配体(有机酸和三乙醇胺)通过配位(络合)反应形成了高分子铝钛复合交联剂，可以增大交联剂的分子尺寸，有效降低酸性压裂液瓜尔胶的使用浓度，延缓交联时间，提高压裂液的耐温耐剪切能力。
[0020]本专利技术还提供了一种瓜尔胶酸性压裂液体系，本专利技术提供的瓜尔胶酸性压裂液体系能有效降低酸性压裂液瓜尔胶的使用浓度，延缓交联时间，提高压裂液的耐温耐剪切能力。
附图说明
[0021]图1为实施例1制得的高分子铝钛复合交联剂粒径分布图；
[0022]图2为对比例1制得的常规铝盐交联剂粒径分布图；
[0023]图3实施例2制得的瓜尔胶酸性压裂液体系在150℃下的流变曲线；
[0024]图4对比例2制得的瓜尔胶酸性压裂液体系在150℃下的流变曲线。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种铝钛复合交联剂，由包括以下重量份数的原料制备得到：无机高分子铝盐1～15份、钛酸酯1～5份、有机酸1～10份、三乙醇胺1～15份、醋酸1～15份和水50～80份，所述有机酸为乳酸、酒石酸或葡萄糖酸。
[0026]在本专利技术中，若无特殊说明，使用的原料均为本领域市售商品。
[0027]在本专利技术中，所述铝钛复合交联剂优选由包括以下重量份数的原料制备得到：无机高分子铝盐10份、钛酸酯3份、有机酸5份、三乙醇胺8份、醋酸15份和水60份，所述有机酸为乳酸。
[0028]在本专利技术中，所述醋酸能够调节所述铝钛复合交联剂的pH值，同时增加所述铝钛复合交联剂的酸性，进而调整交联速度。
[0029]在本专利技术中，所述无机高分子铝盐优选为聚合氯化铝或聚合硫酸铝。
[0030]在本专利技术中，所述钛酸酯优选为钛酸四异丙酯或钛酸四异丁酯。
[0031]在本专利技术中，所述铝钛复合交联剂的pH值优选为1.0～3.0。
[0032]本专利技术还提供了上述技术方案所述的铝钛复合交联剂的制备方法，包括以下步骤：
[0033]将水、有机酸、三乙醇胺和无机高分子铝盐混合进行第一配位反应，得到高分子铝配位产物；
[0034]将钛酸酯和三乙醇胺混合进行第二配位反应，得到钛配位产物；
[0035]将所述钛配位产物、高分子铝配位产物和醋酸混合，得到所述铝钛复合交联剂。
[0036]本专利技术将水、有机酸、三乙醇胺和无机高分子铝盐混合进行第一配位反应，得到高分子铝配位产物。
[0037]本专利技术优选先将所述无机高分子铝盐和水混合，然后再加入所述三乙醇胺，最后加入所述有机酸；本专利技术对所述水、有机酸、三乙醇胺和无机高分子铝盐的混合方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，具体的，如搅拌。
[0038]在本专利技术中，所述第一配位反应的温度优选为20～70℃，更优选为40～50℃，时间优选为1～4h，更优选为2～3h。
[0039]本专利技术将钛酸酯和三乙醇胺混合进行第二配位反应，得到钛配位产物。
[0040]在本专利技术中，所述第二配位反应的温度优选为20～70℃，更优选为40～50℃，时间优选为1～4h，更优选为2～3h。
[0041]本专利技术对所述钛酸酯和三乙醇胺的混合的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，具体的，如搅拌。
[0042]得到高分子铝配位产物和钛配位产物后，本专利技术将所述钛配位产物、高分子铝配位产物和醋酸混合，得到所述铝钛复合交联剂。
[0043]本专利技术对所述混合的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，具体的，如搅拌。
[0044]本专利技术还提供了上述技术方案所述的铝钛复合交联剂或上述技术方案所述的制备方法制得的铝钛复合交联剂在瓜尔胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝钛复合交联剂，其特征在于，由包括以下重量份数的原料制备得到：无机高分子铝盐1～15份、钛酸酯1～5份、有机酸1～10份、三乙醇胺1～15份、醋酸1～15份和水50～80份，所述有机酸为乳酸、酒石酸或葡萄糖酸。2.根据权利要求1所述的铝钛复合交联剂，其特征在于，由包括以下重量份数的原料制备得到：无机高分子铝盐10份、钛酸酯3份、有机酸5份、三乙醇胺8份、醋酸15份和水60份，所述有机酸为乳酸。3.根据权利要求1或2所述的铝钛复合交联剂，其特征在于，所述无机高分子铝盐为聚合氯化铝或聚合硫酸铝。4.根据权利要求1所述的铝钛复合交联剂，其特征在于，所述钛酸酯为钛酸四异丙酯或钛酸四异丁酯。5.根据权利要求1所述的铝钛复合交联剂，其特征在于，所述铝钛复合交联剂的pH值为1.0～3.0。6.权利要求1～5任一项所述的铝钛复合交联剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水、有机酸、三乙醇胺和无机高分子铝盐混合进行第一配位反应，得到高分子铝配...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明山，胡传智，吴志明，彭树华，王雪稳，宫大军，邓明宇，谢文龙，袁哲，
申请(专利权)人：昆山京昆油田化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：