【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了压裂液交联剂的，具体涉及了一种压裂液交联剂及其制备方法、应用。
技术介绍
1、目前，深层低渗油气田逐渐成为开采主力，为了提高油气流在地层里的流通性，水力压裂技术逐渐成为地层改造的研究热点。耐高温且耐剪切的压裂液具有重要的实际应用价值，而交联剂的耐高温和耐剪切的性能是直接影响压裂液品质的重要影响因素。
2、目前常见的胍胶压裂液用的交联剂为有机硼交联剂，其具有易交联、易破胶返排、价格低廉等优势。但是有机硼交联剂使得制备的压裂液耐温耐剪切等性能较低，耐温性一般不超过120℃，研究出一种能使压裂液具有耐高温和耐剪切的综合性能的压裂液交联剂具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术压裂液存在不能同时满足较高的耐高温性和耐剪切性的问题，提供一种压裂液交联剂及其制备方法、应用，本专利技术提供的压裂液交联剂能够使制备的压裂液可以同时满足较高耐高温性能和耐剪切性能，制备过程简单，具有较高的推广价值和经济价值。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种压裂液交联剂，主要由有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂混合制备得到的，所述有机铝硼交联剂与所述有机钛硼交联剂的体积比为1:0.5～2；
4、其中，所述有机铝硼交联剂按重量份计主要由以下原料制备而成的：
5、0.5份～0.7份纳米三氧化二铝颗粒；5.5份～9份硼砂；0.004份～0.005份乙酰丙酮；0.008份～0.012份葡萄糖酸
6、所述有机钛硼交联剂按照重量份计主要由以下原料制备而成的：
7、0.4份～0.6份纳米二氧化钛颗粒；4份～6份硼砂；0.0015份～0.003份乙酰丙酮；1份～3份木糖醇；0.03份～0.04份丙三醇；0.1份水。
8、本专利技术提供了一种压裂液交联剂，该压裂液交联剂主要由有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂混合制备得到的；有机铝硼交联剂主要以纳米三氧化二铝颗粒和硼砂为主要原料，以乙酰丙酮、葡萄糖酸钠和乙二醇为配体，通过控制各个原料的添加比例制备得到的，纳米铝表面的羟基与四羟基硼离子反应生成硼酸酯类化合物，硼酸酯再与配体继续反应生产更加复杂结构的硼酸酯化合物，使用过程中，有机铝硼交联剂在弱碱性条件下与胍胶分子链上的领位顺式羟基进行反应，形成微观形貌为空间网状结构的压裂液，使得压裂液的耐高温性和耐剪切性能得以有效提高；有机钛硼交联剂主要以纳米二氧化钛颗粒和硼砂为主要原料，以乙酰丙酮、木糖醇和丙三醇为配体，通过配体种类的选择以及各个原料之间的添加配比制备得到的，纳米钛表面的羟基与四羟基硼离子反应生成硼酸酯类化合物，硼酸酯再与配体继续反应生产更加复杂结构的有机钛硼交联剂，有机钛硼交联剂在弱碱性条件下与胍胶分子链上的领位顺式羟基进行反应，形成微观形貌为空间网状结构的压裂液，使得压裂液的耐高温性和耐剪切性能得以有效提高。有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂在一定温度条件下混合形成结构较为稳定的交叉体结构，使得制备的压裂液可以同时满足较高耐高温性能和耐剪切性能，且成本低。
9、进一步的，所述有机铝硼交联剂与所述有机钛硼交联剂的体积比为1:1～2。研究发现两者的体积比在1:1～2时，压裂液表现出更优的耐剪切性。更优选地，所述有机铝硼交联剂与所述有机钛硼交联剂的体积比为1:1.5～2。
10、进一步的，所述有机铝硼交联剂的原料中，所述纳米三氧化二铝颗粒与所述硼砂的重量比为0.05～0.1:1。研究发现纳米三氧化二铝与硼砂的重量比是影响最终交联剂性能的重要影响因素。优选地，所述纳米三氧化二铝颗粒与所述硼砂的重量比为0.06～0.1：1。更优选地，所述纳米三氧化二铝颗粒与所述硼砂的重量比为0.08～0.1：1。
11、进一步的，所述有机钛硼交联剂的原料中，所述纳米二氧化钛颗粒与所述硼砂的重量比为0.08～0.12:1。研究发现，纳米二氧化钛颗粒与硼砂的重量比是影响最终交联剂性能的重要影响因素。优选地，所述纳米二氧化钛颗粒与所述硼砂的重量比为0.08～0.12:1。更优选地，所述纳米二氧化钛颗粒与所述硼砂的重量比为0.08～0.12:1。
12、进一步的，所述纳米三氧化二铝颗粒的粒径≤10nm；所述纳米二氧化钛颗粒的粒径≤10nm。纳米粒子的粒径不同，纳米粒子的性能如比表面积、应用活性等就会不同，所以本研究对纳米三氧化二铝和二氧化钛的粒径有一定要求。优选地，所述纳米三氧化二铝颗粒的粒径为5nm～10nm；所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为5nm～10nm。更优选地，所述纳米三氧化二铝颗粒的粒径为5nm～8nm；所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为5nm～8nm。
13、进一步的，所述有机铝硼交联剂主要由以下方法制备而成的：首先将纳米三氧化二铝颗粒加入水中，搅拌，得到第一溶液；然后调节第一溶液ph为9～10，得到第二溶液；之后，向第二溶液中加入硼砂、乙酰丙酮、葡萄糖酸钠以及乙二醇，搅拌条件下进行反应，得到有机铝硼交联剂。
14、进一步的，所述有机铝硼交联剂主要由以下方法制备而成的：首先将纳米三氧化二铝颗粒加入水中，搅拌，得到第一溶液；然后调节第一溶液ph为9～10，得到第二溶液；之后，向第二溶液中加入硼砂、乙酰丙酮、葡萄糖酸钠以及乙二醇，在50℃～80℃下搅拌反应3h～6h，得到有机铝硼交联剂。纳米铝表面的羟基与四羟基硼离子反应生成硼酸酯类化合物，硼酸酯再与配体继续反应生产更加复杂结构的硼酸酯化合物，即得有机铝硼交联剂。
15、进一步的，所述有机钛硼交联剂主要由以下方法制备而成的：首先将纳米二氧化钛颗粒加入水中，搅拌，得到第一溶液；然后调节第一溶液ph为9～10，得到第二溶液；之后，向第二溶液中加入硼砂、乙酰丙酮、木糖醇以及丙三醇，搅拌条件下进行反应，得到有机钛硼交联剂。
16、进一步的，所述有机钛硼交联剂主要由以下方法制备而成的：首先将纳米二氧化钛颗粒加入水中，搅拌，得到第一溶液；然后调节第一溶液ph为9～10，得到第二溶液；之后，向第二溶液中加入硼砂、乙酰丙酮、木糖醇以及丙三醇，在60℃～90℃下搅拌反应3h～6h，得到有机钛硼交联剂。纳米钛表面的羟基与四羟基硼离子反应生成硼酸酯类化合物，硼酸酯再与配体继续反应生产更加复杂结构的硼酸酯化合物即得有机钛硼交联剂。
17、本专利技术的另一目的是为了提供上述压裂液交联剂的制备方法。
18、一种上述压裂液交联剂的制备方法，包括以下步骤：按原料体积比将有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂混合，搅拌30min～1h，得到压裂液交联剂。
19、本专利技术提供的压裂液交联剂的制备方法，该方法将有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂进行充分混合，两种交联剂形成交叉整体结构，制备过程简单，便于控制。
20、进一步的，按原料体积比将有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂在60℃～80℃下混合，搅拌30min～1h，得到压裂液交联剂。
21、本专利技术的又一目的是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压裂液交联剂，其特征在于，主要由有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂混合制备得到的，所述有机铝硼交联剂与所述有机钛硼交联剂的体积比为1:0.5～2；
2.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述有机铝硼交联剂与所述有机钛硼交联剂的体积比为1:1～2。
3.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述有机钛硼交联剂的原料中，所述纳米三氧化二铝颗粒与所述硼砂的重量比为0.05～0.1:1。
4.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述有机钛硼交联剂的原料中，所述纳米二氧化钛颗粒与所述硼砂的重量比为0.08～0.12:1。
5.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述纳米三氧化二铝颗粒的粒径≤10nm；所述纳米二氧化钛颗粒的粒径≤10nm。
6.根据权利要求5所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述纳米三氧化二铝颗粒的粒径为5nm～10nm；所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为5nm～10nm。
7.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述有机铝硼交联剂主要由以下方法制备而成的：
8. 一种如权利要求1-7任意一项所述的压裂液交联剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按原料体积比将有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂混合， 搅拌30min～1h，得到压裂液交联剂。
9.一种如权利要求1-7任意一项所述的压裂液交联剂在制备胍胶压裂液中的应用。
10.一种胍胶压裂液，其特征在于，主要由以下方法制备而成的：首先将胍胶溶液的pH值调整为9-10，然后添加如权利要求1-7所述的压裂液交联剂，混合，得到胍胶压裂液。
...【技术特征摘要】
1.一种压裂液交联剂，其特征在于，主要由有机铝硼交联剂和有机钛硼交联剂混合制备得到的，所述有机铝硼交联剂与所述有机钛硼交联剂的体积比为1:0.5～2；
2.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述有机铝硼交联剂与所述有机钛硼交联剂的体积比为1:1～2。
3.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述有机钛硼交联剂的原料中，所述纳米三氧化二铝颗粒与所述硼砂的重量比为0.05～0.1:1。
4.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述有机钛硼交联剂的原料中，所述纳米二氧化钛颗粒与所述硼砂的重量比为0.08～0.12:1。
5.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述纳米三氧化二铝颗粒的粒径≤10nm；所述纳米二氧化钛颗粒的粒径≤10nm。
6.根据权利要求5所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述纳米三氧化二铝颗粒的粒径为5nm～10nm；所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为5nm～10nm。
7.根据权利要求1所述的压裂液交联剂，其特征在于，所述有机铝硼交联...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹文全，杨洋，李长春，王贵清，姜玉峰，韩晓兰，吴鹏斌，吴迪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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