本发明专利技术公开了一种选择性高分子断裂催化剂及其制备方法和应用，制备包括以下步骤：加水到反应釜中，升温至50℃；向反应釜中加入有机磷酸类螯合剂，反应1h；再加入还原剂，反应30min；最后加入脱硼催化剂，升高反应温度至50-90℃，反应3h；本发明专利技术的选择性高分子断裂催化剂主要应用在油田压裂液的破胶上，使用量为压裂液总质量的0.05-0.1%。本发明专利技术的有益之处在于：破胶彻底，价格合理，无腐蚀性且不受大量共存盐类的影响；产品中含有的各种成分互为补充，脱硼催化剂将硼活化能降低，使得压裂液硼交联性能失稳，不断降解，最后达到水化破胶的效果，还原剂可降低活化能，相当于低温激活剂，防止氧腐蚀，有机磷酸类螯合剂，可防止结垢及处理后的水与后续水的配伍。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种选择性高分子断裂催化剂及其制备方法和应用，制备包括以下步骤：加水到反应釜中，升温至50℃；向反应釜中加入有机磷酸类螯合剂，反应1h；再加入还原剂，反应30min；最后加入脱硼催化剂，升高反应温度至50-90℃，反应3h；本专利技术的选择性高分子断裂催化剂主要应用在油田压裂液的破胶上，使用量为压裂液总质量的0.05-0.1%。本专利技术的有益之处在于：破胶彻底，价格合理，无腐蚀性且不受大量共存盐类的影响；产品中含有的各种成分互为补充，脱硼催化剂将硼活化能降低，使得压裂液硼交联性能失稳，不断降解，最后达到水化破胶的效果，还原剂可降低活化能，相当于低温激活剂，防止氧腐蚀，有机磷酸类螯合剂，可防止结垢及处理后的水与后续水的配伍。【专利说明】选择性高分子断裂催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种催化剂及其制备方法和应用，具体涉及一种选择性高分子断裂催化剂及其制备方法和应用，属于高分子化学领域。
技术介绍
压裂液返排液中存在大量的胶状物，因此压裂液返排液的排放会造成较为严重的污染。另外，胶状物进入污水处理系统中，会造成过滤系统堵塞、纤维球板结失效等问题，直接影响水处理的效果。目前，在油田压裂液返排液的破胶技术中，通常采用氧化剂-过硫酸铵、酶、酸来完成压裂液反排液的水化破胶。但是，采用现有的方法破胶，存在以下一些问题:1、氧化剂-过硫酸铵，是很传统的产品，低温下其释放氧的能力降低，不能彻底破胶；另外，其代偿产物硫酸根会与水中的钡、锶等反应生成沉淀，堵塞地层。2、酶，是一种微生物，有选择性，可以彻底破胶，但价格昂贵，造成应用困难。3、酸，由于对现场设施有一定的腐蚀性，所以其使用受到限制；此外，酸还是硫酸盐还原菌的原料，可生成二价硫，引起设备腐蚀和电化学反应。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种破胶彻底、价格合理、无腐蚀性且不受大量共存盐类的影响的选择性高分子断裂催化剂，以及该选择性高分子断裂催化剂的制备方法和应用。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案:一种选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:(I)、加20-50份(质量)的水到反应釜中，升温至50°C，密闭氮气置换空气，控制压裂 0.1-0.3MPa ；(2)、开启搅拌器，向反应釜中缓慢加入25-40份的有机磷酸类螯合剂，反应Ih ；(3)、向反应釜中加入5-10份的还原剂，反应30min ；(4)、向反应釜中加入20-75份的脱硼催化剂，升高反应温度至50_90°C，反应3h。前述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，前述脱硼催化剂的制备方法为:(I)、加30-65份水到反应釜中，升温至60°C，控制压裂0.1-0.3MPa ；(2)、开启搅拌器，向反应釜中缓慢加入5-75份N-甲基葡萄糖胺，20-45份苯甲酸，反应Ih ；(3)、升高反应釜的温度至65°C，然后加入5-35份三乙醇胺，冷凝控制水温在65°C，反应 2h。前述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，前述还原剂为碳酰肼、卡巴肼、水合联氨中的任意一种。前述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，前述有机磷酸类螯合剂为氨基三亚甲基膦酸、I 一羟乙叉一 1，I 一二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸中的任意一种。前述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，在加入有机磷酸类螯合剂的同时，向反应釜中加入1-10份的甲基二乙醇胺或者2-20份的甲基乙醇胺。前述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，在加入有机磷酸类螯合剂的同时，向反应釜中加入0.05-3份的氯化钴或者氯化亚铜。一种选择性高分子断裂催化剂，其特征在于，由前述的方法制备而来。选择性高分子断裂催化剂在油田压裂液的破胶上的应用。前述的选择性高分子断裂催化剂在油田压裂液的破胶上的应用，其特征在于，前述选择性高分子断裂催化剂的使用量为压裂液总质量的0.05-0.1%。本专利技术的有益之处在于:破胶彻底，价格合理，无腐蚀性且不受大量共存盐类的影响；产品中含有的各种成分互为补充，脱硼催化剂将硼活化能降低，使得压裂液硼交联性能失稳，不断降解，最后达到水化破胶的效果，还原剂可降低活化能，相当于低温激活剂，防止氧腐蚀，有机磷酸类螯合剂，可防止结垢及处理后的水与后续水的配伍；氯化钴或者氯化亚铜可提高催化还原剂的效率，甲基二乙醇胺或者甲基乙醇胺可起到缓蚀的作用。【具体实施方式】以下结合具体 实施例对本专利技术作具体的介绍。—、制备脱硼催化剂1、原料准备:【权利要求】1.选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、加20-50份(质量)的水到反应釜中，升温至50°C，密闭氮气置换空气，控制压裂0.1-0.3MPa ； (2)、开启搅拌器，向反应釜中缓慢加入25-40份的有机磷酸类螯合剂，反应Ih； (3)、向反应釜中加入5-10份的还原剂，反应30min； (4)、向反应釜中加入20-75份的脱硼催化剂，升高反应温度至50-90°C，反应3h。2.根据权利要求1所述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，所述脱硼催化剂的制备方法为: (I)、加30-65份水到反应釜中，升温至60°C，控制压裂0.1-0.3MPa ； (2 )、开启搅拌器，向反应釜中缓慢加入5-75份N-甲基葡萄糖胺，20-45份苯甲酸，反应Ih ； (3)、升高反应釜的温度至65°C，然后加入5-35份三乙醇胺，冷凝控制水温在65°C，反应2h。3.根据权利要求1所述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，所述还原剂为碳酰肼、卡巴肼、水合联氨中的任意一种。4.根据权利要求1所述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机磷酸类螯合剂为氨基三亚甲基膦酸、I 一羟乙叉一 1，I 一二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸中的任意一种。5.根据权利要求1所述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，在加入有机磷酸类螯合剂的同时，向反应釜中加入1-10份的甲基二乙醇胺或者2-20份的甲基乙醇胺。6.根据权利要求1所述的选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，在加入有机磷酸类螯合剂的同时，向反应釜中加入0.05-3份的氯化钴或者氯化亚铜。7.一种选择性高分子断裂催化剂，其特征在于，由权利要求1至6任意一项所述的方法制备而来。8.选择性高分子断裂催化剂在油田压裂液的破胶上的应用。9.根据权利要求8所述的选择性高分子断裂催化剂在油田压裂液的破胶上的应用，其特征在于，所述选择性高分子断裂催化剂的使用量为压裂液总质量的0.05-0.1%。【文档编号】B01J31/24GK103480419SQ201310439722【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日 【专利技术者】李俊华, 王遵贵, 张群桥, 司伟, 周会强, 王佳, 张强, 李小军, 宋金旺, 杨旭斌, 沈燕宾, 李辰 申请人:陕西省石油化工研究设计院本文档来自技高网...
【技术保护点】
选择性高分子断裂催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、加20?50份（质量）的水到反应釜中，升温至50℃，密闭氮气置换空气，控制压裂0.1?0.3MPa；（2）、开启搅拌器，向反应釜中缓慢加入25?40份的有机磷酸类螯合剂，反应1h；（3）、向反应釜中加入5?10份的还原剂，反应30min；（4）、向反应釜中加入20?75份的脱硼催化剂，升高反应温度至50?90℃，反应3h。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊华，王遵贵，张群桥，司伟，周会强，王佳，张强，李小军，宋金旺，杨旭斌，沈燕宾，李辰，
申请(专利权)人：陕西省石油化工研究设计院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。