[发明专利]羧甲基瓜尔胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油气储层压裂改造的增产工艺中所使用的稠化剂的制备方法，具体说是一种对胍胶的物理和化学改性，制备的羧甲基瓜尔胶能在酸性条件下交联，形成冻胶压裂液体系。

背景技术

目前，在油气田压裂改造中所使用的水基压裂液大都以羟丙基瓜尔胶为稠化剂，具有较好的造缝和携砂功能，但是该体系存在以下不足：

①以瓜尔胶及羟丙基瓜尔胶为稠化剂的压裂液体系只能在碱性条件下交联，pH值高(pH值为10左右)，储层内的粘土矿物易膨胀，且该压裂液与地层离子相遇存在潜在的地层伤害；

②由于受羟丙基瓜尔胶的改性程度限制，以其为稠化剂的压裂液体系破胶残渣含量高，一般在350mg/L以上。

上述因素在一定程度上影响了压裂改造效果。

发明内容

本发明的目的是提出一种采用溶剂法，碱化和醚化胍胶原粉以制备羧甲基瓜尔胶的方法。

本发明的技术方案为：

1、胍胶原粉的碱化：将胍胶原粉加入反应釜中，同时加入乙醇溶剂，再将50％的氢氧化钠溶液和杀菌剂以一定比例混合，一次加入反应釜中，控制碱化温度在60～70℃，碱化时间90分钟，使胍胶原粉充分活化，得到碱化均匀的胍胶。

胍胶原粉与氢氧化钠的质量比为1∶0.3。胍胶原粉与杀菌剂的质量比为1∶0.02。

2、胍胶原粉的醚化：碱化反应结束后，50℃下把氯乙酸加入反应釜中。胍胶原粉与氯乙酸的质量比为1∶0.5，有机溶剂是异丙醇、乙醇、甲醇、异丙醇/乙醇或异丁醇。在60～70℃下醚化15分钟，然后加入一定量的环氧丙烷，60℃-70℃下，恒温反应2.0小时。胍胶原粉与环氧丙烷的质量比为1∶0.1。

3、后处理：反应结束后，用质量浓度为80％的洗涤介质洗涤三次，离心、在85℃下烘干。洗涤介质是甲醇、乙醇或异丙醇；

本发明的发明点为：

1、通过溶剂法制备羧甲基瓜尔胶；

2、碱液和杀菌剂的混合液以及氯乙酸和有机溶剂的混合溶液以喷淋方式缓慢均匀加入。

本方法通过溶剂法制备的羧甲基瓜尔胶，具有较好的造缝和携砂功能，稠化剂的压裂液体系破胶残渣含量低，对地层伤害小。

具体实施方式

实施例1：

先加入1000kg的乙醇，在搅拌条件下，将600kg胍胶原粉加入到反应釜中，再加入400kg氢氧化钠、杀菌剂和水的混合溶液(其中氢氧化钠180kg，杀菌剂12kg，水208kg)，于35℃下反应50分钟。氢氧化钠加入量为45kg。控制碱化温度在60～70℃，碱化时间90分钟，使胍胶原粉充分活化，得到碱化均匀的胍胶。

碱化完成后一次性加入氯乙酸300kg，在35℃下反应15分钟；再加入60kg环氧丙烷，均匀迅速升温至80℃，恒温反应2.0小时；放出反应产物；用浓度为80％的乙醇洗涤三次，离心后，在75℃下烘干，获得羧甲基瓜尔胶。