CN117164738B - 一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 - Google Patents
一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117164738B CN117164738B CN202311265750.7A CN202311265750A CN117164738B CN 117164738 B CN117164738 B CN 117164738B CN 202311265750 A CN202311265750 A CN 202311265750A CN 117164738 B CN117164738 B CN 117164738B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- guar gum
- fracturing
- modified guar
- water
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 title claims abstract description 80
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 title claims abstract description 80
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 title claims abstract description 80
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 29
- SIRJFTFGHZXRRZ-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-3,6-dihydro-2h-pyridine Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN1CCC=CC1 SIRJFTFGHZXRRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 20
- ULTHEAFYOOPTTB-UHFFFAOYSA-N 1,4-dibromobutane Chemical compound BrCCCCBr ULTHEAFYOOPTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- GKIPXFAANLTWBM-UHFFFAOYSA-N epibromohydrin Chemical compound BrCC1CO1 GKIPXFAANLTWBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 57
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 7
- 244000007835 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 229920001938 Vegetable gum Polymers 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- -1 quaternary ammonium cations Chemical class 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 229940105325 3-dimethylaminopropylamine Drugs 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N dimethylaminopropylamine Chemical compound CN(C)CCCN IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法。所述制备方法如下：反应器中依次加入二苯胺‑4‑磺酸钠、乙醇、1,4‑二溴丁烷，边搅拌边升温，保温反应，反应期间维持pH 8‑9；加入环氧溴丙烷，加热回流，减压蒸馏得到粘稠液体，重结晶，得到淡黄色固体，加水加热溶解；在另一个反应器中加入瓜尔胶和水，搅拌均匀，将上述溶液加入，调节pH 8‑9，加热，搅拌反应，调节pH 6‑8，减压蒸馏掉混合液中的水，加入乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。本发明的改性瓜尔胶具有原料来源广泛，不产生污染，对环境友好；表观粘度高、抗菌能力强的优点。
Description
技术领域
本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法。
背景技术
油气田开采过程中，多年的施工经验表明，水力压裂改造技术是提高低渗油气储层开发效果的最高效的增产技术，已经成为深层油气藏开发的首选增产技术，受到越来越多的关注。压裂液作为整个施工的核心组成部分，不仅承担着传递压力以形成裂缝以及携带支撑剂深入至人造裂缝的任务，而且在压裂后，必须彻底破胶，大量压裂液必须返排至地面。因此压裂液的性能好坏对压裂施工的成败有着决定性的影响，直接关系着改造后的增产效果，有必要进行耐高温压裂液性能研究。
黄原胶、聚丙烯酰胺、瓜尔胶是压裂液常用的增稠剂原材料，其中应用最多的是瓜尔胶。
瓜尔胶是一种天然髙分子植物胶，从产于印度、巴基斯坦等地的瓜尔豆的胚乳中提取得到。自问世以来，瓜尔胶及其衍生物就一直作为性能优良的增稠剂而被广泛地用于化妆品、石油钻采、食品、医药、纺织印染、建筑涂料和造纸等行业。
但是，瓜尔胶分子中含有大量的羟基，但这些羟基大部分处于分子内部，较强的分子间作用力使其形成分子内自交联，难于较好地水合。瓜尔胶在水溶速度、不溶物含量、粘度稳定性、抗菌等方面存在一定缺陷，使其应用受到限制。
因此，对天然瓜尔胶进行化学或物理改性，可有效提高瓜尔胶的性能，进一步加大应用范围。
CN111393538A公开了一种两性离子疏水改性瓜尔胶，该发明公开了该瓜尔胶的制备方法：将阴离子单体引入瓜尔胶形成阴离子瓜尔胶改性产物；以疏水长链，3-二甲氨基丙胺以及环氧氯丙烷为原料制备形成水溶性两亲阳离子疏水单体；将水溶性两亲阳离子疏水单体引入阴离子瓜尔胶改性产物中形成两性疏水改性产物。该发明充分利用两性离子特殊的静电相互作用，以及疏水缔合作用赋予瓜尔胶分子链特殊的分散性、流变性，使得该发明具有优良的溶解性、增黏性以及耐温耐盐性。但是0.5wt％浓度的产品粘度不到120mPa·s，效果不太理想。
CN109569541A发明提供了一种改性瓜尔胶，所述改性瓜尔胶为含有接枝链的瓜尔胶，所述接枝链与所述改性瓜尔胶通过醚键连接；所述醚键中的氧由瓜尔胶上的羟基提供；所述接枝链在改性瓜尔胶中的质量百分含量为69.5～80.3％；该发明所提供的改性瓜尔胶中含有大量带孤对电子的氮原子，可更充分地与重金属离子螯合，对重金属镍离子的饱和吸附量为32.7～141.5mg·g-1。从分子结构分析，这类改性后的瓜尔胶不具备抑菌功能，易受到微生物攻击，因此现场使用时需要即用即配。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足而提供一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法。本发明的改性瓜尔胶具有原料来源广泛，不产生污染，对环境友好；表观粘度高、抗菌能力强的的优点。
本发明的目的之一公开了一种压裂用改性瓜尔胶，所述改性瓜尔胶的分子结构式如下：
本发明另一个目的公开了上述压裂用改性瓜尔胶的制备方法，所述制备方法具体步骤如下：
(1)反应器中依次加入二苯胺-4-磺酸钠、乙醇、1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到60-70℃，保温反应，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9；
(2)在上述混合液中加入环氧溴丙烷，加热回流，减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加水加热溶解；
(3)在另一个反应器中加入瓜尔胶和水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到60-70℃，搅拌反应60-120min，用醋酸调节pH 6-8，减压蒸馏掉混合液体积的78-82％左右的水，加入乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。
在本发明中，优选地，所述的1,4-二溴丁烷、环氧溴丙烷与二苯胺-4-磺酸钠的摩尔比为0.45-0.6:0.9-1.2:1；更优选地，所述的1,4-二溴丁烷、环氧溴丙烷与二苯胺-4-磺酸钠的摩尔比为0.48-0.57:0.95-1.15:1。
在本发明中，优选地，步骤(1)中所述乙醇与二苯胺-4-磺酸钠的重量比15-20:1。
优选情况下，步骤(1)中所述保温反应时间为2-4h。
在本发明中，优选地，步骤(2)中所述回流时间为12-24h。
优选情况下，步骤(2)中所述水与二苯胺-4-磺酸钠重量比为6-8：1。
在本发明中，优选地，步骤(3)中所述瓜尔胶、水与二苯胺-4-磺酸钠重量比为2.5-3：8-10：1。
优选情况下，步骤(3)中所述乙醇与二苯胺-4-磺酸钠重量比为3-5：1。
本发明的压裂用改性瓜尔胶合成的反应方程式如下：
本发明的改性瓜尔胶使用gemi两性表面活性剂对普通瓜尔胶分子进行了改造，分子中同时引入了两对磺酸基、季铵阳离子。gemi两性表面活性剂将两个瓜尔胶分子结合在一起，使其分子量提高了一倍，粘度大幅提高。结合了两性离子聚合物以及疏水缔合聚合物的特点，使瓜尔胶水溶液的空间网络结构变得更加密集，保证了两性瓜尔胶具有较高的表面粘度。gemi两性表面活性剂的引入增加了其耐温耐盐性，同时减少了运移过程中的摩擦阻力。另外，引入的季铵阳离子具有较强的杀菌能力，因此配置好的压裂液具有较强的抗菌能力。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的压裂用改性瓜尔胶具有高表观粘度的特点，0.6wt％的浓度达到370mPa.s以上；
(2)本发明的压裂用改性瓜尔胶具有较强的抗菌性能，120h后粘度保持率达到92％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明：
实施例1
(1)反应器中依次加入0.1mol二苯胺-4-磺酸钠、406.5g乙醇、0.045mol 1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到60℃，保温反应2h，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9。
(2)在上述混合液中加入0.09mol环氧溴丙烷，加热回流12h。减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加162.6g水加热溶解。
(3)在另一个反应器中加入67.8g瓜尔胶和216.8g水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到60℃，搅拌反应80min，用30wt％的醋酸调节pH6-8，减压蒸馏掉混合液体积的80％的水，加入81.3g乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。
实施例2
(1)反应器中依次加入0.1mol二苯胺-4-磺酸钠、496g乙醇、0.06mol 1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到70℃，保温反应2h，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9。
(2)在上述混合液中加入0.116mol环氧溴丙烷，加热回流18h。减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加183g水加热溶解。
(3)在另一个反应器中加入74.4g瓜尔胶和224g水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到68℃，搅拌反应120min，用30wt％的醋酸调节pH6-8，减压蒸馏掉混合液体积的78％的水，加入85g乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。。
实施例3
(1)反应器中依次加入0.1mol二苯胺-4-磺酸钠、426.3g乙醇、0.047mol 1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到65℃，保温反应3h，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9。
(2)在上述混合液中加入0.094mol环氧溴丙烷，加热回流24h。减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加192g水加热溶解。
(3)在另一个反应器中加入68.3g瓜尔胶和258g水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到70℃，搅拌反应60min，用30wt％的醋酸调节pH6-8，减压蒸馏掉混合液体积的80％的水，加入100g乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。
实施例4
(1)反应器中依次加入0.1mol二苯胺-4-磺酸钠、440g乙醇、0.057mol 1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到70℃，保温反应3h，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9。
(2)在上述混合液中加入0.112mol环氧溴丙烷，加热回流12h。减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加200g水加热溶解。
(3)在另一个反应器中加入81.3g瓜尔胶和250g水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到65℃，搅拌反应90min，用30wt％的醋酸调节pH6-8，减压蒸馏掉混合液体积的82％的水，加入98g乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。
实施例5
(1)反应器中依次加入0.1mol二苯胺-4-磺酸钠、542g乙醇、0.05mol 1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到68℃，保温反应3.5h，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9。
(2)在上述混合液中加入0.1mol环氧溴丙烷，加热回流12h。减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加170g水加热溶解。
(3)在另一个反应器中加入71.2g瓜尔胶和271g水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到60℃，搅拌反应100min，用30wt％的醋酸调节pH6-8，减压蒸馏掉混合液体积的81％的水，加入104g乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。
实施例6
(1)反应器中依次加入0.1mol二苯胺-4-磺酸钠、466g乙醇、0.055mol 1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到62℃，保温反应4h，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9。
(2)在上述混合液中加入0.108mol环氧溴丙烷，加热回流16h。减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加198.4g水加热溶解。
(3)在另一个反应器中加入77.4g瓜尔胶和240g水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到62℃，搅拌反应90min，用30wt％的醋酸调节pH6-8，减压蒸馏掉混合液体积的79％的水，加入118g乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。
实施例7
(1)反应器中依次加入0.1mol二苯胺-4-磺酸钠、513.7g乙醇、0.052mol 1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到70℃，保温反应4h，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9。
(2)在上述混合液中加入0.104mol环氧溴丙烷，加热回流24h。减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加216.8g水加热溶解。
(3)在另一个反应器中加入75.5g瓜尔胶和252g水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到70℃，搅拌反应60min，用30wt％的醋酸调节pH6-8，减压蒸馏掉混合液体积的82％的水，加入135.5g乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶。
实施例8表观粘度的测试
测试方法参考SY/T 5764—2007《压裂用植物胶通用技术要求》
量取500ml蒸馏水于混调器中，低速启动，缓慢加入3.00g本发明的压裂用改性瓜尔胶胶粉(实施例1-7)，调电压至50V～55V，搅拌5min，将胶粉溶液倒入烧杯中，加盖，置于30℃水浴中，恒温4h，测试表观粘度。
同时用改造前的瓜尔胶做对比实验，测试结果见表1。
从表1可以看出：本发明的压裂用改性瓜尔胶(实施例1-7)在0.6wt％的浓度表观粘度均达到370mPa.s以上，其中最高到426mPa.s(实施例7)，而对比例改造前瓜尔胶的表观粘度为145mPa.s，明显低于本发明。
实施例9抗菌能力的测试
评价方法参考Q/SH1025 0784—2011《压裂用杀菌剂技术条件》
基液制备：量取1000ml自来水倒入无菌混调器中，调节无菌混调器转速至液体形成的漩涡可以见到混调器浆叶中轴顶端为止。然后缓慢加入5g(精确至0.001g)瓜尔胶(实施例1-7)，形成均匀的溶液，停止搅拌，30℃的电热恒温培养箱中静置恒温。
冻胶制备：量取上述基液70ml倒入100ml烧杯中，在玻璃棒的搅拌下依次加入0.35ml压裂用高温稳定剂和0.30ml液体氢氧化钠，搅拌均匀，然后边搅拌边加入0.35ml交联剂，直至形成能挑挂的均匀冻胶。
粘度测定：分别将恒温4h和120h的基液制备冻胶，然后装入RT20型流变仪中，按SY/T 5107—2005《水基压裂液性能评价方法》中6.6进行压裂液耐温耐剪切能力测定。设定温度为120℃，设定转子在剪切速率为170s-1下剪切90min，取剪切最后10min所对应表观粘度的平均值为冻胶表观粘度。
式中：
R—压裂液粘度保持率，％；
η1—基液恒温4h时的冻胶表观粘度，单位为毫帕秒(mPa·s)；
η2—基液恒温120h时的冻胶表观粘度，单位为毫帕秒(mPa·s)。
同时用改造前的瓜尔胶做对比实验，测试结果见表1。
表1瓜尔胶表观粘度、抗菌能力测试结果
| 瓜尔胶 | 表观粘度，mPa·s | 抗菌能力R，％ |
| 实施例1 | 375 | 92.6 |
| 实施例2 | 382 | 97.3 |
| 实施例3 | 388 | 93.3 |
| 实施例4 | 396 | 96.1 |
| 实施例5 | 406 | 94.1 |
| 实施例6 | 415 | 96.6 |
| 实施例7 | 426 | 96.2 |
| 改造前 | 145 | 35.8 |
从表1可以看出：本发明的压裂用改性瓜尔胶(实施例1-7)在质量浓度为0.5％，120h后粘度保持率均达到92％以上，其中最高到97.3％(实施例2)，而对比例改造前瓜尔胶的粘度保持率为35.8％，明显低于本发明，本发明的压裂用改性瓜尔胶具有较强的抗菌性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体步骤如下：
(1)反应器中依次加入二苯胺-4-磺酸钠、乙醇、1,4-二溴丁烷，边搅拌边升温到60-70℃，保温反应，反应期间用氢氧化钠溶液维持pH 8-9；
(2)在上述混合液中加入环氧溴丙烷，加热回流，减压蒸馏得到粘稠液体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，加水加热溶解；
(3)在另一个反应器中加入瓜尔胶和水，搅拌均匀，将步骤(2)中的溶液加入，用氢氧化钠溶液调节pH 8-9，加热到60-70℃，搅拌反应60-120min，用醋酸调节pH 6-8，减压蒸馏掉混合液体积的78-82％的水，加入乙醇，降温到10℃以下，析出固体，过滤，烘干，得到产物压裂用改性瓜尔胶；
所述的1,4-二溴丁烷、环氧溴丙烷与二苯胺-4-磺酸钠的摩尔比为0.45-0.6:0.9-1.2:1；
步骤(3)中所述瓜尔胶、水与二苯胺-4-磺酸钠重量比为2.5-3：8-10：1；
所述的压裂用改性瓜尔胶的分子结构式如下：
2.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，所述的1,4-二溴丁烷、环氧溴丙烷与二苯胺-4-磺酸钠的摩尔比为0.48-0.57:0.95-1.15:1。
3.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述乙醇与二苯胺-4-磺酸钠的重量比15-20:1。
4.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述保温反应时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述回流时间为12-24h。
6.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水与二苯胺-4-磺酸钠重量比为6-8：1。
7.根据权利要求1所述一种压裂用改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述乙醇与二苯胺-4-磺酸钠重量比为3-5：1。
8.一种压裂用改性瓜尔胶，其特征在于，所述的改性瓜尔胶的分子结构式如下：
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311265750.7A CN117164738B (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311265750.7A CN117164738B (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117164738A CN117164738A (zh) | 2023-12-05 |
| CN117164738B true CN117164738B (zh) | 2024-08-13 |
Family
ID=88929842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311265750.7A Active CN117164738B (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117164738B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117777315B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-08-06 | 寿光新海能源技术有限公司 | 一种增粘提切用生物聚合物及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101466797A (zh) * | 2006-06-13 | 2009-06-24 | 西巴控股公司 | 三价阳离子染料 |
| CN102276743A (zh) * | 2011-07-09 | 2011-12-14 | 大连理工大学 | 阴离子聚糖衍生物 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10014340A1 (de) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Cognis Deutschland Gmbh | Haarfärbemittel |
| NZ527388A (en) * | 2001-03-08 | 2005-06-24 | Ciba Sc Holding Ag | Method of colouring porous material |
| DE102009057993A1 (de) * | 2009-06-13 | 2011-01-20 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Polysaccharidmatrix mit aufgepfropftem Polymer, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung |
| GB201011905D0 (en) * | 2010-07-15 | 2010-09-01 | Unilever Plc | Benefit delivery particle,process for preparing said particle,compositions comprising said particles and a method for treating substrates |
| EP2899213A1 (en) * | 2014-01-27 | 2015-07-29 | Basf Se | Modified polysaccharides, method for their production and their use |
| EP2899214A1 (en) * | 2014-01-27 | 2015-07-29 | Basf Se | Ethylenically unsaturated polysaccharides, method for their production and their use |
| US20190335756A1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-11-07 | Ecolab Usa Inc. | Non-chlorinated oxidizing biocide chemistries, their methods of production, application and methods of feed thereof |
| CN111393538B (zh) * | 2020-05-15 | 2022-03-15 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种两性离子疏水改性瓜尔胶及其制备方法 |
| CN114751998B (zh) * | 2022-04-26 | 2023-01-06 | 东营施普瑞石油工程技术有限公司 | 一种改性瓜尔胶及其制备方法 |
| CN114773494B (zh) * | 2022-04-26 | 2023-01-10 | 东营施普瑞石油工程技术有限公司 | 一种两性瓜尔胶及其制备方法 |
| CN116655828B (zh) * | 2023-04-04 | 2024-11-22 | 胜利油田凯渡石油技术开发有限公司 | 一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 |
| CN116693715B (zh) * | 2023-08-03 | 2023-10-27 | 东营市宝泽能源科技有限公司 | 一种耐高温改性瓜尔胶及其合成方法 |
-
2023
- 2023-09-27 CN CN202311265750.7A patent/CN117164738B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101466797A (zh) * | 2006-06-13 | 2009-06-24 | 西巴控股公司 | 三价阳离子染料 |
| CN102276743A (zh) * | 2011-07-09 | 2011-12-14 | 大连理工大学 | 阴离子聚糖衍生物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117164738A (zh) | 2023-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2722804C1 (ru) | Загуститель на основе катионного полимера, способ его получения и термостойкая жидкость для гидроразрыва пласта, получаемая с его использованием | |
| CN115232261B (zh) | 基于poss基交联剂的油田酸化用杂化胶凝剂及其制备方法 | |
| CN114773494B (zh) | 一种两性瓜尔胶及其制备方法 | |
| CN117164738B (zh) | 一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 | |
| CN111393538B (zh) | 一种两性离子疏水改性瓜尔胶及其制备方法 | |
| CN116655828B (zh) | 一种压裂用改性瓜尔胶及其制备方法 | |
| CN114751998B (zh) | 一种改性瓜尔胶及其制备方法 | |
| CN117069888B (zh) | 一种抗盐压裂用聚合物稠化剂及其合成方法 | |
| CN112708403A (zh) | 一种石油钻井液及其制备方法 | |
| CN116693715B (zh) | 一种耐高温改性瓜尔胶及其合成方法 | |
| CN110564384B (zh) | 一种油基钻井液用提粘剂及其制备方法 | |
| CN117088993B (zh) | 一种油田压裂用瓜尔胶及其制备方法 | |
| CN115109181B (zh) | 用于油基钻井液的超分子堵漏凝胶聚合物及其制备方法和应用、一种钻井液 | |
| CN115594795A (zh) | 一种耐盐耐温压裂液稠化剂及其制备方法以及压裂液 | |
| CN113214336B (zh) | 一种基于烯丙基半乳糖苷的有机硼交联剂及其制备方法和应用 | |
| CN111892921B (zh) | 一种粘弹性表面活性剂型携砂液及其加工工艺 | |
| CN110724514B (zh) | 一种纳米高温乳化胶凝酸及制备方法 | |
| CN117659293A (zh) | 一种压裂用稠化剂及其制备方法 | |
| CN114940730B (zh) | 一种自适应性的疏水缔合聚合物的制备方法以及在压裂液上的应用 | |
| CN114456200B (zh) | 一种以pamam为核的球形纳米有机硼交联剂及其制备方法和压裂液冻胶 | |
| CN117777315B (zh) | 一种增粘提切用生物聚合物及其制备方法 | |
| CN113817453B (zh) | 一种纳米有机硼交联剂及其制备方法与应用 | |
| CN119161526B (zh) | 一种高分子聚合物稠化剂及其合成方法与应用 | |
| CN119490829A (zh) | 一种高密度油基钻井液用高温稳定剂、其制备方法及应用 | |
| CN106609129B (zh) | 一种增粘剂共聚缔合物及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |