一種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩杭捌渲苽浞椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油與天然氣開采技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵤┑貙訅毫迅脑焓褂玫膲毫岩?，特別是 一種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩杭捌渲苽浞椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002] 壓裂是20世紀(jì)40年代發(fā)展起來的一項(xiàng)改造油氣層滲流特性的工藝技術(shù)，是油氣 井增產(chǎn)、注水井增注的一項(xiàng)重要工藝措施，在石油與天然氣開采特別是低滲透油田開發(fā)中 具有十分重要的作用。
[0003] 壓裂液是壓裂施工的工作液，是決定壓裂成敗與否的關(guān)鍵。目前壓裂液有水基壓 裂液、油基壓裂液、醇基壓裂液和泡沫壓裂液等，其中水基壓裂液應(yīng)用最為廣泛。稠化劑是 水基壓裂液中最主要的添加劑，以水溶性聚合物為主。
[0004] 目前研宄與應(yīng)用的水溶性聚合物稠化劑包括以下三類：（1)天然植物膠及其改性 物，例如胍膠，羥丙基胍膠、羧甲基胍膠、羧甲基羥丙基胍膠、田菁膠、改性香豆膠、改性魔芋 膠、皂仁膠和苦藶?zāi)z等；（2)纖維素衍生物，例如羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基羥乙 基纖維素等；(3)合成聚合物壓裂液，例如聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙 烯酰胺、聚乙烯醇以及丙烯酰胺與疏水單體、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（鈉）、乙烯基 吡咯烷酮的多元共聚物、聚乙烯醇等。上述增稠劑中，胍膠類增稠劑增稠能力強(qiáng)，可交聯(lián)性 與抗鹽抗剪切性好，在實(shí)際應(yīng)用中最廣，但存在因殘?jiān)枯^高而傷害地層的問題，且目前 我國(guó)使用的胍膠及生產(chǎn)胍膠衍生物的原料全部依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)改性胍膠的質(zhì)量在整體上與 國(guó)外產(chǎn)品也有差距，需要研宄可替代胍膠類的壓裂液增稠劑以避免對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴。纖 維素類增稠劑抗鹽性與交聯(lián)性較差。合成聚合物中的丙烯酰胺及其共聚物類耐溫性好但增 稠能力低于胍膠；聚乙烯醇為非離子型水溶性聚合物，抗鹽性好，但增稠能力和耐溫抗剪切 性較差。為了滿足高效壓裂施工的需要，亟需開發(fā)增稠能力強(qiáng)、水不溶物含量低、耐溫抗剪 切性能好、與地層相容性好的增稠劑，發(fā)明耐溫抗剪切性能優(yōu)良的低傷害壓裂液。
[0005] 為了解決聚乙烯醇增稠能力和耐溫抗剪切性較差的問題，本發(fā)明以改性纖維素與 聚乙烯醇共混材料為稠化劑制備出了可耐溫120°C纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩?，有?提高了聚乙烯醇?jí)毫岩旱木C合性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服聚乙烯醇?jí)毫岩含F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種增稠能力和耐 溫抗剪切性好的纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩海?br>[0007] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩旱闹苽浞椒ā?br>[0008] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩海?它由下述重量份的原料組成：
[0009]
[0010] 進(jìn)一步地，所述的有機(jī)鈦交聯(lián)劑由下述重量份的原料組成：
[0011]
[0012] 進(jìn)一步地，所述的有機(jī)鈦交聯(lián)劑采用以下方法制備：在無水條件下，將異丙醇、甘 油加到三口燒瓶中，加熱至80~90°C，攪拌0. 5~lh，在攪拌狀態(tài)下加入鈦酸丁酯、三乙醇 胺，70~90°C溫度下攪拌反應(yīng)3~4h。
[0013] 進(jìn)一步地，所述的聚乙烯醇為聚乙烯醇1799或聚乙烯醇1788中的任意一種。
[0014] 進(jìn)一步地，所述的纖維素為羥乙基纖維素或羧甲基纖維素中的任意一種。
[0015] 上述一種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩旱闹苽浞椒?，它包括以下步驟：
[0016] SI.將聚乙烯醇、纖維素和水在90~95°C條件下攪拌反應(yīng)3~5h至完全溶解；
[0017] S2.將上述溶液冷卻至室溫，再加入有機(jī)鈦交聯(lián)劑，攪拌2~5min，制得纖維素共 混改性聚乙烯醇?jí)毫岩骸?br>[0018] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的壓裂液采用了聚乙烯醇和纖維素溶液共混后作為 壓裂液基液，該共混改性聚乙烯醇基液本身具有較好的流變性和耐溫性能，然后采用了交 聯(lián)密度和交聯(lián)強(qiáng)度較高的有機(jī)鈦交聯(lián)劑制備而成。本發(fā)明方法制備而成的壓裂液具有良好 的耐溫性能，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明的纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩涸诟邷貤l 件下，壓裂液的耐剪切性好，破膠徹底、殘?jiān)康?、?duì)儲(chǔ)層傷害小，綜合性能優(yōu)于聚乙烯醇 壓裂液。本發(fā)明的制備方法具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)方便、成本低、適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0019] 圖1為聚乙烯醇?jí)毫岩旱酿ざ入S著溫度和剪切時(shí)間的變化示意圖；
[0020] 圖2為羧甲基纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩旱酿ざ入S溫度和剪切時(shí)間的變化 示意圖；
[0021] 圖3為羥乙基纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩旱酿ざ入S溫度和剪切時(shí)間的變化 示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以 下所述：
[0023] 實(shí)施例1 : 一種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩?，它由下述重量份的原料組成：
[0024]
[0025] 其中，所述的有機(jī)鈦交聯(lián)劑由下述重量份的原料組成：
[0026]
[0027] 有機(jī)鈦交聯(lián)劑采用以下方法制備：在無水條件下，將異丙醇、甘油加到三口燒瓶 中，加熱至80°C，攪拌0.5h，在攪拌狀態(tài)下加入鈦酸丁酯、三乙醇胺，70°C溫度下攪拌反應(yīng) 3h〇
[0028] 實(shí)施例2 :-種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩?，它由下述重量份的原料組成：
[0029]
[0030] 其中，所述的有機(jī)鈦交聯(lián)劑由下述重量份的原料組成：
[0031]
[0032] 有機(jī)鈦交聯(lián)劑采用以下方法制備：在無水條件下，將異丙醇、甘油加到三口燒瓶 中，加熱至90°C，攪拌lh，在攪拌狀態(tài)下加入鈦酸丁酯、三乙醇胺，90°C溫度下攪拌反應(yīng)4h。
[0033] 實(shí)施例3 :-種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩?，它由下述重量份的原料組成：
[0034]
[0035] 其中，所述的有機(jī)鈦交聯(lián)劑由下述重量份的原料組成：
[0036]
[0037] 有機(jī)鈦交聯(lián)劑采用以下方法制備：在無水條件下，將異丙醇、甘油加到三口燒瓶 中，加熱至83°C，攪拌0.6h，在攪拌狀態(tài)下加入鈦酸丁酯、三乙醇胺，80°C溫度下攪拌反應(yīng) 3. 5h〇
[0038] 實(shí)施例4 :一種纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩海上率鲋亓糠莸脑辖M成：
[0039]
[0040] 其中，所述的有機(jī)鈦交聯(lián)劑由下述重量份的原料組成：
[0041]
[0042] 有機(jī)鈦交聯(lián)劑采用以下方法制備：在無水條件下，將異丙醇、甘油加到三口燒瓶 中，加熱至88°C，攪拌0.8h，在攪拌狀態(tài)下加入鈦酸丁酯、三乙醇胺，85°C溫度下攪拌反應(yīng) 3. 8h〇
[0043] 實(shí)施例5 :上述纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩旱闹苽浞椒ǎㄒ韵虏襟E：
[0044] SI.將聚乙烯醇、纖維素和水在90°C條件下攪拌反應(yīng)3h至完全溶解；
[0045] S2.將上述溶液冷卻至室溫，再加入有機(jī)鈦交聯(lián)劑，攪拌2min，制得纖維素共混改 性聚乙烯醇?jí)毫岩骸?br>[0046] 實(shí)施例6 :上述纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩旱闹苽浞椒ǎㄒ韵虏襟E：
[0047] SI.將聚乙烯醇、纖維素和水在95°C條件下攪拌反應(yīng)5h至完全溶解；
[0048] S2.將上述溶液冷卻至室溫，再加入有機(jī)鈦交聯(lián)劑，攪拌5min，制得纖維素共混改 性聚乙烯醇?jí)毫岩骸?br>[0049] 實(shí)施例7 :上述纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩旱闹苽浞椒?，它包括以下步驟：
[0050] SI.將聚乙烯醇、纖維素和水在92°C條件下攪拌反應(yīng)4h至完全溶解；
[0051] S2.將上述溶液冷卻至室溫，再加入有機(jī)鈦交聯(lián)劑，攪拌3min，制得纖維素共混改 性聚乙烯醇?jí)毫岩骸?br>[0052] 實(shí)施例8 :上述纖維素共混改性聚乙烯醇?jí)毫岩旱闹苽浞椒?，它包括以下步驟：
[0053] SI.將聚乙烯醇、纖維素和水在94°C條件下攪拌反應(yīng)4. 5h至