[发明专利]一种交联型两性黄原胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种交联型两性黄原胶及其制备方法，所述方法包括在溶剂中先使用碱对黄原胶进行碱化，然后使用阳离子醚化剂对碱化后的黄原胶进行醚化反应，最后再使用交联剂对醚化后的黄原胶进行交联反应，得到所述交联型两性黄原胶。相较于黄原胶，交联型两性黄原胶的粘弹性能和网络结构得到显著增强，用于压裂液时，既可以降低稠化剂用量，又可以提高压裂液的粘弹性能，从而降低成本。

技术领域

本发明属于油井开采领域，具体的说，涉及一种交联型两性黄原胶及其制备方法。尤其是一种低交联度两性黄原胶及其制备方法。

背景技术

黄原胶是由糖类经黄单胞杆菌发酵产生的高分子多糖，分子间可缠绕形成双螺旋结构，是一种能够代替植物胶的性能优良的微生物多糖稠化剂，在石油行业中应用广泛，具有良好的增稠和流变性能；黄原胶是一种典型的假塑性流体，具有良好的水溶性、耐酸碱性和耐盐性，并且具有粘弹性能高和携砂性能好的特点，因此可以作为非交联压裂液使用。

现有的黄原胶在作为稠化剂配置压裂液时，用量都较大。申请号为201310286824.5，公开号为CN103361042A的中国发明专利，黄原胶非交联压裂液、其制备方法和用途提供了一种耐温120℃的非交联黄原胶压裂液的制备方法，其黄原胶使用的质量分数达到0.6％。

目前主要通过对黄原胶进行改性来提高其增稠能力和耐温性能，降低黄原胶的使用浓度。申请号为201410475166.9，公开号为CN104312571A的中国专利申请，一种改性黄原胶稠化剂及其在制备压裂液中的应用提供了一种改性黄原胶的制备方法，虽然改性后的黄原胶的表观粘度增大了1倍，但其改性剂用量较大(黄原胶：改性剂＝10:3)，改性成本较高。

因此，研发一种改性黄原胶稠化剂，使其改性成本低、粘弹性能增加显著，并且在保证良好的携砂性能的同时降低黄原胶使用的浓度，从而降低成本，仍是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种交联型两性黄原胶。

本发明的另一目的在于提供一种交联型两性黄原胶的制备方法。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种交联型两性黄原胶的制备方法，其中，所述方法包括在溶剂中先使用碱对黄原胶进行碱化，然后使用阳离子醚化剂对碱化后的黄原胶进行醚化反应，最后再使用交联剂对醚化后的黄原胶进行交联反应，得到所述交联型两性黄原胶。

根据本发明一些具体实施方案，其中，以黄原胶质量为10份计，碱、阳离子醚化剂和交联剂的用量分别为0.2-0.3份、0.3-0.5份、和0.1-0.2份。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述阳离子醚化剂选自3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三乙基氯化铵和3-氯-2-羟丙基三丙基氯化铵的一种或几种。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述交联剂为环氧氯丙烷或三偏磷酸钠。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述溶剂是醇/水溶液。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述醇为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多种的混合所述溶剂质量用量为黄原胶质量的2-4倍。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述醇/水溶液的体积浓度为70％-85％。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述碱化包括将黄原胶加入碱的醇/水溶液中，室温搅拌0.5-1h。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述醚化反应包括将阳离子醚化剂加入反应溶液中，在55-70℃下反应1-3h。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述交联反应包括将交联剂加入反应溶液中，在50-70℃下反应1-3h。