[发明专利]一种结构可控的胍胶压裂液纳米交联剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种结构可控的胍胶压裂液纳米交联剂的制备方法，先通过水玻璃水解制备不同粒径的纳米二氧化硅，再通过含有硼酸根的无机硼对含胺基的烷氧基硅化合物表面修饰得到表面修饰硼的烷氧基硅化合物，然后将表面修饰硼的烷氧基硅化合物通过烷氧基水解负载到纳米二氧化硅上。本发明制备工艺简单，原料成本低，通过调整纳米二氧化硅的尺寸以及表面修饰硼的烷氧基硅化合物的负载量来实现交联材料的结构可控，进而实现对交联时间和交联效率的调控，从而能够有效减小施工过程中压裂液与输送管路的摩阻，使压裂液具有良好的耐温耐剪切性能，从而实现有效、经济的压裂施工过程。

主权项

1.一种结构可控的胍胶压裂液纳米交联剂，其特征在于，所述胍胶压裂液纳米交联剂的制备方法包括以下步骤：/n（1）将水玻璃加入水解介质中，于40~90℃搅拌均匀后，得到水解体系，调节水解体系的pH为8~11，于40~90℃继续搅拌2.5~10小时，经过滤、洗涤，得到滤饼；水玻璃的加入量以二氧化硅计，水解体系中含二氧化硅的质量百分比为1%~6%；/n（2）将含有硼酸根的无机硼加入反应溶剂中，用pH调节剂调节pH为7~8，于20~70℃的条件下搅拌至溶解，再加入含胺基的烷氧基硅化合物，于50~120℃内搅拌3~8小时，冷却至室温，得到表面修饰硼的烷氧基硅化合物的分散液；/n其中，含有硼酸根的无机硼、含胺基的烷氧基硅化合物及反应溶剂的质量比为1：2~7：3~20；/n（3）将步骤（1）制得的滤饼加入到反应介质中，均质分散，再加入步骤（2）所得的分散液，于40~80℃搅拌2~6小时，即得；/n其中，滤饼以干重计，滤饼、分散液及反应介质的质量比为1：4~20：10~50；/n步骤（1）中所述水玻璃的模数为1.5~3.5；/n步骤（1）中所述水解介质为水和/或乙醇；/n步骤（1）中水解体系的pH通过盐酸、硫酸、碳酸氢铵、氯化铵及氨水中的一种或两种以上来调节；/n步骤（2）中所述含有硼酸根的无机硼为硼酸和/或硼砂；/n步骤（2）中所述含胺基的烷氧基硅化合物为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷及二乙胺基甲基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上；/n步骤（2）中所述反应溶剂为甲酰胺、C1~C5的醇及C1~C5的酸中的一种或两种以上；/n步骤（3）中所述反应介质为水、环己烷、C1～C5的醇中的一种或两种以上。/n