[发明专利]一种可控交联时间的地面复合交联酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及交联时间可控地面复合交联酸，属于油田酸化压裂技术领域。

背景技术

常规酸压技术已是油田成熟技术，但常规酸压存在酸蚀裂缝较短、导流能力较低的缺点，近年来各研究单位开展了缓速酸、转向酸、泡沫酸、地下交联酸等酸压技术的研究应用，其中，效果较好的胶凝酸多级酸压技术，在胜利油田得到了广泛的应用，但该种酸液体系存在交联时间不可控，在冬季或夏季施工中出现温度低交联时间慢、温度高又交联太快的缺点，使胶凝酸酸压技术的应用受到一定的限制。为此，结合滨南油区的特点，为解决部分不同季节施工的需求，研究开发了新型地面交联酸，通过对地面交联酸交联时间、流变性、耐温性及油气田现场试验等实验，结果表明，该地面交联酸，在国内首次实现了地面交联时间可控制的特性，特别是在油气田现场进行的地面交联酸酸压技术的施工成功，标志着一种新型地面交联酸技术的形成。

发明内容

本发明主要是针对现有交联酸液体系交联时间不可控的缺点，提供了一种交联时间可控、耐温的复合酸液体系及其制备方法，解决常规酸压中存在的酸液体系地下交联、交联时间不可控的缺点，本发明主要利用两种不同性质的交联剂及交联调理剂，通过调整配比，控制酸液体系交联时间，同时，由于体系中引入了有机树脂，提高了酸液体系的耐温性。并通过以下技术方案实现：

一种交联时间可控的地面交联酸的制备方法，按照质量百分比组分如下：包括聚合物稠化酸、有机复合交联剂、交联促进剂，按质量比为聚合物稠化酸：有机复合交联剂：交联促进剂＝5-8：4-6：3-5，制备方法包括如下步骤：

聚合物稠化酸的制备：配制浓度10-25％的盐酸1L，加入高分子聚合物，充分溶解，静置4h，加入瓜胶，搅拌至充分溶胀，得到聚合物稠化酸溶液。

所述高分子聚合物是丙烯酰胺、AMPS、苯乙烯磺酸钠、N-乙烯基-吡咯烷酮共聚而成，分子量800-1200万。

所述AMPS自身耐盐性较好，所述苯乙烯磺酸钠亲水性和抗盐性均较好，所述N-乙烯基-吡咯烷酮分散性较好，将其在一定条件下共聚得到高分子聚合物，其自身的耐温和抗盐性均较好。

所述高分子聚合物的制备，由以下的原料百分比制成：丙烯酰胺5-30％，AMPS5-20％，苯乙烯磺酸钠1-10％，N-乙烯基-吡咯烷酮0.5-2％，余量为水。

所述高分子聚合物的制备方法：将所述4种反应原料溶解于水中，调整溶液的pH值为8-11，控制溶液温度在10-15℃，氮气保护条件下加入氧化-还原体系引发剂过硫酸钾-亚硫酸氢钠，引发15-20min，温度升至60-70℃，反应3-4h，得到聚合物的凝胶体，烘干，造粒，粉碎后得到高分子聚合物，每升水溶液中加入0.05-0.3g引发剂。

所述瓜胶为羟丙基瓜胶或羧甲基羟丙基瓜胶。

所述水溶性高分子聚合物与瓜胶的质量比为7：3。在这样的质量比下，两种聚合物在盐酸中溶解效果最好，且瓜胶的引入降低了聚合物稠化酸的生产成本。

有机复合交联剂的制备：有机复合交联剂是由有机金属钛交联剂和有机硼交联剂复合而成。

所述有机金属钛交联剂的制备方法：将有机钛酸酯、醇胺类化合物混合在一起，搅拌条件下，升温至60℃，保持温度不变，反应40-60min后，继续升温至65℃开始蒸馏，蒸馏温度保持75-78℃不变，馏分达到10-15％后降温至60℃以下，加入有机溶剂，搅拌均匀待用。

所述有机钛酸酯为钛酸四乙酸丙酯。

所述醇胺类化合物为三乙醇胺。

所述反应原料中钛酸四乙酸丙酯：三乙醇胺：有机溶剂的质量比为1:(2-3):(3-4)。

所述有机硼交联剂的制备方法：将水和丙三醇混合在一起，搅拌条件下，升温至55℃，保持温度不变，反应30min后，继续升温至60℃，加入硼砂和氢氧化钠，搅拌60min后直至全部溶解，继续升温至65℃，加入稳定剂和配体，搅拌2h后，停止反应，得到有机硼交联剂。

所述稳定剂为硫代硫酸钠。

所述配体为乳酸或葡萄糖酸钠中的一种或两种。

所述溶剂水和丙三醇的质量比为3:1。

所述反应原料中水：丙三醇：氢氧化钠：硼砂：稳定剂：配体的质量比为(40-58)：(15-20):(2-8)：(10-20)：(2-10)：(2-5)。

所述有机金属钛交联剂与有机硼交联剂的质量比为7:3，该比例条件下，交联效果最佳。