。在一種優(yōu)選的實施方式中，烷基 醇胺中含有一個或多個羥基，且，烷基醇胺中的碳原子數(shù)為Cl至C10。烷基醇胺中的羥基含 量較高，這有利于提高硼酸根與羥基形成的有機配位有機物的含量，從而有利于提高交聯(lián) 劑體系的綜合性能。
[0034] 在一種優(yōu)選的實施方式中，烷基醇胺包括但不限于由一乙醇胺、二乙醇胺和三乙 醇胺組成的組中的一種或多種。選用上述烷基醇胺與硼酸鹽形成配位化合物，有利于進一 步增強上述配位化合物的穩(wěn)定性，進而進一步提高其綜合性能。
[0035] 在一種優(yōu)選的實施方式中，第二有機溶劑包括但不限于由乙二醇、丙三醇、和正丁 醇組成的組中的一種或多種。上述原料來源廣泛，且廉價易得，采用上述堿有利于更進一步 降低交聯(lián)劑的成本。
[0036] 本發(fā)明另一方面提供了一種羥丙基胍膠壓裂液體系，其包括羥丙基胍膠基液和上 述交聯(lián)劑。
[0037] A組分中的硼酸鹽和含有羥基的烷基醇胺能夠發(fā)生配位反應(yīng)，形成一種具有環(huán)狀 結(jié)構(gòu)的配位化合物。該配合物具有較強的穩(wěn)定性，這有利于提高交聯(lián)劑的耐熱性、剪切恢復 性和導流性。第一有機溶劑的加入有利于促進硼酸鹽和烷基醇胺的配位反應(yīng)的進行。B組 分的加入有利于控制壓裂液體系中稠化劑的水合增粘速度、交聯(lián)時間，同時抑制細菌的生 長。將A組分與B組分的重量比控制在上述范圍內(nèi)有利于將壓裂液的pH控制在一定的堿 性范圍內(nèi)，從而有利于提高含有上述交聯(lián)劑的壓裂液體系的綜合性能。此外，上述交聯(lián)劑中 不含有過渡金屬元素，因而本發(fā)明提供的交聯(lián)劑具有對地層傷害小，殘渣量低，環(huán)保性好及 成本低等優(yōu)點。以上幾方面的原因使得本發(fā)明提供的交聯(lián)劑具有較好的交聯(lián)性能，成本低， 同時還使得含上述交聯(lián)劑的壓裂液體系兼具較好的壓裂性能和對地層較小的傷害的特點。
[0038] 本發(fā)明另一方面提供了一種羥丙基胍膠壓裂液體系的制備方法，制備方法包括： 制備A組分：將硼酸鹽、烷基醇胺、第一無機溶劑和酸性pH調(diào)節(jié)劑混合，得到A組分；制備B 組分：B組分包括堿性pH調(diào)節(jié)劑；制備壓裂液體系：按重量比2~3:4,將A組分和羥丙基 胍膠混合，得到混合液；然后按A組分與B組分的重量比2:7~1:5,將混合液與B組分混 合，得到上述羥丙基胍膠壓裂液體系。
[0039] A組分中的硼酸鹽和含有羥基的烷基醇胺能夠發(fā)生配位反應(yīng)，形成一種具有環(huán)狀 結(jié)構(gòu)的配位化合物。該配合物具有較強的穩(wěn)定性，這有利于提高交聯(lián)劑的耐熱性、剪切恢復 性和導流性。第一有機溶劑的加入有利于促進硼酸鹽和烷基醇胺的配位反應(yīng)的進行。B組 分的加入有利于控制壓裂液體系中稠化劑的水合增粘速度、交聯(lián)時間，同時抑制細菌的生 長。將A組分與B組分的重量比控制在上述范圍內(nèi)有利于將壓裂液的pH控制在一定的堿 性范圍內(nèi)，從而有利于提高含有上述交聯(lián)劑的壓裂液體系的綜合性能。此外，上述交聯(lián)劑中 不含有過渡金屬元素，因而本發(fā)明提供的交聯(lián)劑具有對地層傷害小，殘渣量低，環(huán)保性好及 成本低等優(yōu)點。以上幾方面的原因使得本發(fā)明提供的交聯(lián)劑具有較好的交聯(lián)性能，成本低， 同時還使得含上述交聯(lián)劑的壓裂液體系兼具較好的壓裂性能和對地層較小的傷害的特點。
[0040] 下面結(jié)合實施例進一步詳細說明本發(fā)明的效果。
[0041] 實施例1-7及對比例1-3提供的交聯(lián)劑的具體組分見表1。
[0042] 表 1
[0045] 采用實施例1-7及對比例1至3的交聯(lián)劑制備羥丙基胍膠壓裂液體系，具體制備 方法如下：
[0046] 制備A組分：將硼酸鹽、烷基醇胺、第一有機溶劑、第一無機溶劑和酸性pH調(diào)節(jié)劑 混合，得到A組分；
[0047] 制備B組分：B組分中包括堿性pH調(diào)節(jié)劑；
[0048] 制備壓裂液體系：按重量比為3:4將A組分和羥丙基胍膠混合，得到混合液；然后 按A組分與B組分的預(yù)定比例，將上述混合液與B組分混合，得到上述羥丙基胍膠壓裂液體 系。
[0049] 對含實施例1-7以及對比例1-3的交聯(lián)劑的羥丙基胍膠壓裂液的性能按照SY/ T5107-2005水基壓裂液性能評價方法進行了測試。
[0050] 采用HAAKE RS6000流變儀，在100°C溫度條件下，剪切速率170s 1下剪切90min 后，如圖1所示，實施例4中壓裂液體系的粘度大于150mPa. s，而如圖2所示，對比例3壓裂 液粘度約50mPa. s，這說明該發(fā)明的交聯(lián)劑配制的胍膠壓裂液耐溫耐剪切性能遠遠優(yōu)于同 類壓裂液體系。
[0051] 含實施例1-7和對比例1-3中交聯(lián)劑的壓裂液體系的性能評價結(jié)果見表2。
[0052] 表 2
[0053]
[0054] 從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果：本發(fā)明提 供的交聯(lián)劑制得的壓裂液體系使用過程中的殘渣量明顯降低，同時壓裂液體系的粘度也大 大得到提升。上述數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明提供的交聯(lián)劑的加入使得羥丙基胍膠壓裂液體系的具 有良好的綜合性能，同時殘渣量少，對地層的傷害較小。
[0055] A組分中的B (OH) 4的硼酸鹽和含有多羥基的烷基醇胺能夠發(fā)生配位反應(yīng)，形成一 種具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配位化合物。該配合物具有較強的穩(wěn)定性，這有利于提高交聯(lián)劑的耐熱 性、剪切恢復性和導流性。第一有機溶劑的加入有利于促進硼酸鹽和烷基醇胺的配位反應(yīng) 的進行。弱酸的加入能夠與B組分中的堿形成酸堿緩沖液，有利于提高上述交聯(lián)劑使用過 程中PH的穩(wěn)定性，從而進一步提高含上述交聯(lián)劑的壓裂液體系的綜合性能。將A組分與B 組分的重量比控制在上述范圍內(nèi)有利于將壓裂液的PH控制在一定的范圍內(nèi)，從而有利于 提高含有上述交聯(lián)劑的壓裂液體系的綜合性能。此外，本發(fā)明提供的交聯(lián)劑具有對地層傷 害小，殘渣量低，環(huán)保性好及成本低等優(yōu)點。在油氣田開發(fā)過程中，采用含有上述交聯(lián)劑的 壓裂液體系有利于提高壓裂增產(chǎn)效果、油氣井產(chǎn)能以及油田開采效率。
[0056] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種交聯(lián)劑，其特征在于，所述交聯(lián)劑包括A組分和B組分；其中，所述A組分包括 硼酸鹽，烷基醇胺，第一有機溶劑，第一無機溶劑和酸性PH調(diào)節(jié)劑；所述B組分包括堿性pH 調(diào)節(jié)劑；且所述A組分與所述B組分的重量比為2:7~1: 5。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)劑，其特征在于，以重量份計，所述A組分包括15~30 份的所述硼酸鹽，4~9份的所述烷基醇胺，3~5份的所述第一有機溶劑，51~76份的所 述第一無機溶劑以及2~5份的所述酸性pH調(diào)節(jié)劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)劑，其特征在于，所述酸性pH調(diào)節(jié)劑為弱酸，優(yōu)選所 述弱酸選自乳酸和/或乙酸。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的交聯(lián)劑，其特征在于，所述堿性pH調(diào)節(jié)劑包括 第二有機溶劑、堿和水。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的交聯(lián)劑，其特征在于，以重量份計，所述堿性pH調(diào)節(jié)劑包括 3~10份的所述第二有機溶劑、13~25份的所述堿以及65~84份的水； 優(yōu)選地，所述第二有機溶劑選自由乙二醇、丙三醇和正丁醇組成的組中的一種或多種。6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的交聯(lián)劑，其特征在于，所述堿包括有機堿和無機堿； 優(yōu)選地，所述有機堿選自由三乙烯四胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺組成的組中的一種 或多種； 優(yōu)選地，所述無機堿選自由氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸氫鈉和磷酸二氫鈉組成 的組中的一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的交聯(lián)劑，其特征在于，所述硼酸鹽為十水合硼酸 鈉。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的交聯(lián)劑，其特征在于，所述第一有機溶劑選自由 甲苯、間二甲苯和對二甲苯組成的組中的一種或多種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的交聯(lián)劑，其特征在于，所述第一無機溶劑為水。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的交聯(lián)劑，其特征在于，所述烷基醇胺中含有一 個或多個羥基，且所述烷基醇胺中的碳原子數(shù)為Cl至ClO ; 優(yōu)選地，所述烷基醇胺選自由一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺組成的組中的一種或多 種。11. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的交聯(lián)劑，其特征在于，所述第二有機溶劑選自由乙二醇、丙 三醇、和正丁醇組成的組中的一種或多種。12. -種羥丙基胍膠壓裂液體系，包括羥丙基胍膠基液和交聯(lián)劑，其特征在于，所述交 聯(lián)劑為權(quán)利要求1至11中任一項所述的交聯(lián)劑。13. -種權(quán)利要求12所述羥丙基胍膠壓裂液體系的制備方法，其特征在于，所述制備 方法包括： 制備A組分：將硼酸鹽，烷基醇胺，第一有機溶劑，第一無機溶劑和酸性pH調(diào)節(jié)劑混合， 得到所述A組分； 制備B組分：所述B組分中包括堿性pH調(diào)節(jié)劑； 制備所述壓裂液體系：按重量比2~3:4,將所述A組分和羥丙基胍膠混合，得到混合 液；然后按所述A組分與所述B組分的重量比2:7~1:5,將所述混合液與所述B組分混合， 得到所述羥丙基胍膠壓裂液體系。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種交聯(lián)劑、羥丙基胍膠壓裂液體系及其制備方法。該交聯(lián)劑包括A組分和B組分；其中，A組分包括硼酸鹽，烷基醇胺，第一有機溶劑，第一無機溶劑和酸性pH調(diào)節(jié)劑；B組分包括堿性pH調(diào)節(jié)劑；且A組分與B組分的重量比為2:7～1:5。采用本發(fā)明提供的交聯(lián)劑制備壓裂液體系，有利于減少地層傷害、降低壓裂液成本、提高壓裂效果，同時還有利于降低稠化劑濃度，并保證壓裂液性能。
【IPC分類】C09K8/68
【公開號】CN105062456
【申請?zhí)枴緾N201510502946
【發(fā)明人】王延忠, 馬俯波, 王衍, 林中月, 于鵬, 宋揚, 史志芳
【申請人】中國神華能源股份有限公司, 神華地質(zhì)勘查有限責任公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月14日