本發明專利技術公開了一種高效濃縮的無機硼交聯液及其制備方法。該交聯液是由A組分與B組分按重量比100：10混合配制而成，其中，A組分是由以下原料組成，20-50份的硼、30-55份的氧化劑、1-8份的穩定劑、10-20份的分散劑和9-22.5份的水；B組分是由5份的PH調節劑和1-2.5份的水組成，其中，PH調節劑：NaOH或三乙醇胺，上述原料均按重量份計。按上述原料均重量比將水加入反應釜中，在攪拌情況下加入硼砂、氧化劑和穩定劑，60℃恒溫反應60min后再加入分散劑攪拌均勻即為A液，將A液和pH調節劑按100：10混合均勻即為高效濃縮的無機硼交聯液。本發明專利技術制備的交聯液具有高濃縮特點，交聯液中有效硼含量在30-50%之間，使交聯液中硼的有效濃度顯著提高，運輸和使用可控性顯著改善。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種交聯液，特別是在壓裂液制備時使用。
技術介紹
交聯劑是水基瓜膠壓裂液中所用的主要添加劑之一。在水基壓裂施工中，交聯液的好壞決定施工的成敗和施工過程中摩阻的大小。交聯劑與高聚物形成高黏度的凝膠體，使得壓裂液具有優良的造縫和攜砂能力。水基壓裂液交聯劑經過了從無機硼酸鹽、金屬銻、鋁、鋯等有機金屬交聯劑到目前廣泛使用的有機硼交聯劑。對于有機硼交聯劑而言，其優點是耐溫性能好、延遲交聯、交聯時間可調、摩阻低，僅相當于清水摩阻的25% — 30%，現場施工操作簡便，但其缺點是成本高、交聯反應是不可逆的，在油管中高速剪切條件下壓裂液粘度變小、在油層內粘度不能恢復、影響其懸砂性能、低溫破膠困難、影響大規模應用。目前對100°C以下的油氣井主要還是以無機硼交聯劑為主。由于它制備的水基壓裂液對剪切不敏感，且具有性能穩定、廉價、清潔和無毒等特點而倍受現場歡迎，但其缺點是溶解度小，現場配制耗費時間，影響壓裂液的質量控制。油田現場在配制交聯劑時，一般將四硼酸鈉固體直接加入交聯罐中，有的現場配液時并沒有進行循環攪拌，而是通過在運輸途中液體晃動來達到混合的目的，有的現場配液時雖然進行了攪拌但是攪拌時間太短，這樣必然會有大量未被溶解的四硼酸鈉沉在罐底，使得實際交聯劑溶液的濃度達不到設計要求，尤其在秋冬季施工，配液溫度低，硼砂的在水中的溶解度小，交聯液中的硼的有效含量低，嚴重影響壓裂液質量，勢必影響到油氣井壓裂改造效果。針對上述出現的問題，申請號為201110221072. 5專利報道了一種無機硼交聯劑及其制備方法，具體方法是將200-350份水、100-200份硼酸，300-400份木糖醇和150-200份氫氧化鈉在40-50°C下反應60_90min即可形成液體無機硼交聯劑。該專利是通過將溶解性較好的硼酸制 成液體硼交聯劑的，其硼的有效含量只有13%左右。申請號為200910311299.1報道了一種適用于160-200°C地層壓裂交聯劑，該交聯劑由A和B兩組份組成，其中A組份為硼酸鹽，鋯化物和配位體，B組份為氫氧化鈉溶液。具體方法是將A組份10-30%重量硼酸鹽、5-15%重量鋯份，配伍體乳酸、醇胺和醋酸混合物2-5%重量。B組份10-30%重量的氫氧化鈉，A B=10 1混合即可形成交聯劑，該交聯劑的硼的有效含量大約在10-30%之間。綜上所述，目前交聯劑的硼的有效含量不超過30%，且使用效果差。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供，制備的交聯液具有高濃縮特點，交聯液中有效硼含量在30-50%之間，使交聯液中硼的有效濃度顯著提高，運輸和使用可控性顯著改善。為了達到上述目的，本專利技術采取的技術方案為一種高效濃縮的無機硼交聯液，其特征是它是由A組分與B組分按重量比100 :10混合配制而成，其中，A組分是由以下原料組成，20-50份的硼、30-55份的氧化劑、1-8份的穩定劑、10-20份的分散劑和9-22. 5份的水，所述的硼為四硼酸鈉或硼酸，氧化劑為過氧化氫、過氧化氯或高錳酸鉀，穩定劑為乳酸、葡萄糖或木糖，分散劑為甲醇、乙二醇、丙二醇或它們的混合物；B組分是由5份的PH調節劑和1-2. 5份的水組成，其中，PH調節劑=NaOH或三乙醇胺，上述原料均按重量份計。所述的A組分是由以下原料組成，30份的硼、30份的氧化劑、5份的穩定劑、10份的分散劑和13. 5份的水，所述的硼為四硼酸鈉，氧化劑為過氧化氫，穩定劑為乳酸，分散劑為乙二醇；B組分是由5份的三乙醇胺和1. 5份的水組成，上述原料均按重量份計。上述為最佳配方。所述的一種高效濃縮的無機硼交聯液的制備方法，包括以下步驟 步驟1，按下述重量份稱取原料A組分20-50份的硼、30-55份的氧化劑、1_8份的穩定劑、10-20份的分散劑和9-22. 5份的水，B組分5份的PH調節劑和1-2. 5份的水； 步驟2，在室溫下將上述重量份硼、氧化劑、分散劑和穩定劑與9-22. 5份的水中混合，在60°C下反應60min得到混合物，即A組分； 步驟3，將5份的PH調節劑加入到1-2. 5份的水中攪拌均勻后為止，得B組分； 步驟4，將A組分與B組分按重量比100 10混合，在室溫下攪拌均勻，反應30min即可形成一種穩定的高效濃縮的無機硼交聯液。 本專利技術的優點是1、本專利技術制備的交聯液具有高濃縮特點，交聯液中有效硼含量在30-50%之間，使硼的有效濃度顯著提高，運輸 和使用可控性顯著改善。2、本專利技術的交聯液具有溶解性好，性能穩定，配液簡單且交聯劑質量高的特點。徹底解決四硼酸鈉固體粉末交聯劑易吸潮結塊，現場配液溶解性差等缺陷。3、本專利技術的交聯液，可以和水以任意比例混合使用，也可以直接使用。交聯液使用效率明顯提高，現場配制交聯液時間顯著縮短，交聯液質量得到保證。4、本專利技術的交聯液不但具有交聯液的作用外，還具有破膠液的作用。能夠加快壓裂液的破膠速度和降低壓裂液中破膠液殘渣含量，提高了交聯液和壓裂液的質量，特別適合于埋藏淺溫度低的油氣井使用。附圖說明下面結合實施例及實施例附圖對本專利技術做進一步的說明，但不作為對本專利技術的限定 圖1是采用實施例1的交聯液的壓裂液的抗剪切性能； 圖2是采用實施例6的交聯液的壓裂液的抗剪切性能。具體實施例方式下面通過給出的具體實施例可以進一步清楚的說明本專利技術，但不作為對本專利技術的限定。實施例1 一種高效濃縮的無機硼交聯液的制備方法，包括以下步驟步驟1，按下述重量稱取原料A組分30g的硼、30g的氧化劑、5g的穩定劑、IOg的分散劑和13. 5g的水，所述的硼為四硼酸鈉(也稱十水硼酸鈉)，氧化劑為過氧化氫，穩定劑為乳酸，分散劑為乙二醇；B組分5g的PH調節劑和1. 5g的水，PH調節劑為三乙醇胺； 步驟2，在室溫下將30g的硼、30g的氧化劑、IOg的分散劑和5g的穩定劑在13. 5g的水中混合，在60°C下反應60min得到混合物，即A組分； 步驟3，將加5gPH調節劑加入1. 5g的水，攪拌均勻為止，得B組分； 步驟4，將A組分與B組分按重量比100 10混合，在室溫下攪拌均勻，反應30min即可形成一種穩定的高效濃縮的無機硼交聯液。實施例2 一種高效濃縮的無機硼交聯液的制備方法，包括以下步驟 步驟1，按下述重量稱取原料=A組分40g的硼、30g的氧化劑、8g的穩定劑、12g的分散劑和9g的水，所述的硼為四硼酸鈉(也稱十水硼酸鈉)，氧化劑為過氧化氫，穩定劑為乳酸，分散劑為乙二醇；B組分5g的PH調節劑和Ig的水，PH調節劑為三乙醇胺； 步驟2，在室溫下將40g的硼、30g的氧化劑、12g的分散劑和8g的穩定劑在9g的水中混合，在60°C下反應60min得到混合物，即A組分； 步驟3，將5gPH調節劑加入Ig的水中，攪拌均勻為止，得B組分； 步驟4，將A組分與B組分按重量比100 10混合，在室溫下攪拌均勻，反應30min即可形成一種穩定的高效濃縮的無機硼交聯液。 實施例3 同實施例1基本相同，不同之處是按下述重量稱取原料A組分為50g的硼、45g的氧化劑、Ig的穩定劑、20g的分散劑和22. 5g的水，所述的硼為四硼酸鈉(也稱十水硼酸鈉)，氧化劑為過氧化氫，穩定劑為乳酸，分散劑為乙二醇；B組分5本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高效濃縮的無機硼交聯液，其特征是：它是由A組分與B組分按重量比100：10混合配制而成，其中，A組分是由以下原料組成，?20?50份的硼、30?55份的氧化劑、1?8份的穩定劑、10?20份的分散劑和9?22.5份的水，所述的硼為四硼酸鈉或硼酸，氧化劑為過氧化氫、過氧化氯或高錳酸鉀，穩定劑為乳酸、葡萄糖或木糖，分散劑為甲醇、乙二醇、丙二醇或它們的混合物；?B組分是由5份的PH調節劑和1?2.5份的水組成，其中，PH調節劑：NaOH或三乙醇胺，上述原料均按重量份計。
【技術特征摘要】
1.一種高效濃縮的無機硼交聯液，其特征是它是由A組分與B組分按重量比100 10 混合配制而成，其中，A組分是由以下原料組成，20-50份的硼、30-55份的氧化劑、1_8份的穩定劑、10-20份的分散劑和9-22. 5份的水，所述的硼為四硼酸鈉或硼酸，氧化劑為過氧化氫、過氧化氯或高錳酸鉀，穩定劑為乳酸、葡萄糖或木糖，分散劑為甲醇、乙二醇、丙二醇或它們的混合物；B組分是由5份的PH調節劑和1-2. 5份的水組成，其中，PH調節劑=NaOH 或三乙醇胺，上述原料均按重量份計。2.根據權利要求1所述的一種高效濃縮的無機硼交聯液，其特征是所述的A組分是由以下原料組成，30份的硼、30份的氧化劑、5份的穩定劑、10份的分散劑和13. 5份的水， 所述的硼為四硼酸鈉，氧化劑為過氧化氫，穩...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何靜，王香增，高瑞民，王成達，張文生，楊志剛，吳金橋，程玉群，王琴，顧菁華，周普，
申請(專利權)人：陜西延長石油集團有限責任公司研究院，
類型：發明
國別省市：
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