[发明专利]耐200℃高温压裂施工用冻胶的制备方法

摘要

本发明公开耐200℃高温压裂施工用冻胶的制备方法，该方法包括以下步骤：改性羟丙基胍胶的合成；有机硼锆交联剂的合成；耐200℃高温压裂施工用冻胶的合成，搅拌后即可形成耐200℃高温压裂施工用冻胶。本发明效果是通过在羟丙基胍胶中引入刚性基团改性剂，可将其热稳定性提高30℃-45℃，并能更好地与聚丙烯酰胺进行复配；与有机硼锆交联剂交联所形成的压裂施工用冻胶具有良好的耐温效果，其在200℃和170s^-1的剪切速率条件下，体系粘度维持在50mpa·s以上的时间可超过65min，且破胶后水化彻底(＜5mPa·s)、残渣含量低(＜550mg·L^-1)、携砂效果好(基液粘度为93mPa·s)。

主权项

一种耐200℃高温压裂施工用冻胶的制备方法，该方法在羟丙基胍胶引入刚性基团改性剂进行改性修饰，使改性羟丙基胍胶能与聚丙烯酰胺更好地复配，提高冻胶的耐温性能；同时，制备冻胶用交联剂选用有机硼锆交联剂，增加交联剂与改性羟丙基胍胶和聚丙烯酰胺的交联位点，提高了冻胶的耐温性，该方法包括以下步骤：(1)改性羟丙基胍胶的合成：在室温和机械搅拌装置搅拌条件下，在四口瓶中，依次加入100‑120份水和1‑3份羟丙基胍胶，搅拌溶胀15min，逐滴加入0.625‑2份刚性基团改性剂后，加入0.3‑0.5份氢氧化钠，在65℃下恒温反应4h，反应完毕后，将制得的反应液冷却至室温，调节反应液pH＝7.0，而后将反应液倒入乙醇中析出白色絮状沉淀，过滤，温度为50℃烘干，粉碎，即得改性羟丙基胍胶；(2)有机硼锆交联剂的合成：取11‑13份四硼酸钠、17‑19份配体A、0.5‑1.5份氢氧化钠、10‑30份水倒入三口烧瓶1搅拌溶解5min，升温至80℃反应4～5h，得到无色透明的溶液；另取三口烧瓶2加入六水合氧氯化锆1‑3份、水1‑3份，升温至60℃搅拌至完全溶解；逐滴加入1‑3份配体B后，用5mol·L^‑1NaOH溶液调节pH＝6.7，反应5h，即可得到淡黄色溶液；取1‑3份三口烧瓶1中所得无色透明溶液和1‑3份三口烧瓶2中所得淡黄色溶液，在烧杯中室温机械搅拌反应0.5h，即可得到有机硼锆交联剂；(3)耐200℃高温压裂施工用冻胶的合成：取1‑3份步骤(1)中所得改性羟丙基胍胶，1‑3份聚丙烯酰胺加入到100‑130份水中，机械搅拌溶解10min并静置溶胀15min后，用5mol·L^‑1的NaOH溶液调节pH＝11，而后加入1‑2份步骤(2)所得有机硼锆复合交联剂，搅拌3min即可形成耐200℃高温压裂施工用冻胶。