速溶型胍胶及其制备方法
【专利摘要】本发明属于一种速溶型胍胶及其制备方法；是由下列重量份的原料制成：胍胶原粉20份～80份、环氧丙烷10份～25份、氯乙酸4份～10份、质量浓度为20％的盐酸5份～10份、溶剂醇150份～200份、浓度为10％的碱液8份～20份、水150份～200份，疏水改性物质20份～50份和洗涤介质1000份；所述溶剂醇为甲醇、乙醇，乙二醇或异丙醇中的任意一种；所述疏水改性物质为溴代十二烷，溴代十六烷或溴代十八烷中的任意一种；洗涤介质为异丙醇，甲醇或乙醇中的任意一种；具有在油田压裂施工不需中间取出羟丙基胍胶的步骤，节约反应过程，降低反应过程后处理造成的污染及浪费。
【专利说明】速溶型胍胶及其制备方法【技术领域】
[0001]本发明属于油田压裂中使用的胍胶聚合物【技术领域】，具体涉及一种速溶型胍胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002]水基压裂液具有成本低、安全性高等特点，目前使用极为广泛，国内水基压裂液占整个压裂体系的90%以上。稠化剂是水基压裂液最主要的添加剂，主要包括天然半乳甘露聚糖类、合成聚合物类和纤维素类。
[0003]目前使用的水基压裂液中稠化剂优缺点对比如下表:
[0004]
【权利要求】
1.一种速溶型胍胶，其特征在于:它是由下列重量份的原料制成:胍胶原粉20份~80份、环氧丙烷10份~25份、氯乙酸4份~10份、质量浓度为20%的盐酸5份~10份、溶剂醇150份~200份、浓度为10%的碱液8份~20份、水150份~200份，疏水改性物质20份~50份和洗涤介质1000份；所述溶剂醇为甲醇、乙醇，乙二醇或异丙醇中的任意一种；所述疏水改性物质为溴代十二烷，溴代十六烷或溴代十八烷中的任意一种；洗涤介质为异丙醇，甲醇或乙醇中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种速溶型胍胶的制备方法，其特征在于:其制备方法包括如下步骤: 一、将胍胶原粉20份~80份放入带有搅拌器的容器中常温下加入水150份~200份和溶剂醇100份~150份搅拌5分钟，静置3小时； 二、将步骤一中的静置后的混合物溶液中缓慢加入浓度为10%的碱液8份~20份，升温至75 °C ； 三、将步骤二中升温后的溶液加入环氧丙烷10份~25份和溶剂醇50份~100份进行醚化，70°C~80°C保温反应2小时，得到环氧丙烷改性胍胶溶液；所述的环氧氯丙烷在碱性条件下开环反应生成醚，因此步骤三中的反应称为醚化； 四、将步骤三中的环氧丙烷改性胍胶溶液降温，当温度达到45°C时向其溶液中滴加氯乙酸4份~10份，1小时滴完，保温反应30分钟； 五、将步骤四中保温反应30分钟后的溶液升温至90°C，并向其溶液中加入疏水改性物质20份~50份，反应结束后，将质量浓度为20%的盐酸5份~10份滴定过量的碱； 六、将步骤五中滴定过量的碱后的溶液，减压蒸馏蒸出水与醇的混合物，混合物经洗涤介质1000份洗涤，干燥，粉碎得到速溶型胍胶粉末，即可。
3.根据权利要求2所述速溶型胍胶，其特征在于:所述步骤一和步骤三中使用的溶剂醇之和不超过200份。
4.根据权利要求1所述的速溶型胍胶，其特征在于:所述的速溶型胍胶为十六烷基改性羧甲基羟丙基胍胶，是由下列重量份的原料制成:胍胶原粉80份、环氧丙烷10份、氯乙酸7.5份、质量浓度为20%的盐酸6.5份、溶剂醇200份、浓度为10%的碱液9份、水190份，疏水改性物质49份和洗涤介质1000份；所述溶剂醇为乙醇；所述疏水改性物质为溴代十六烷，洗涤介质为异丙醇；其中，制备方法包括如下步骤: 一、将胍胶原粉80份放入带有搅拌器的容器中常温下加入水190份和溶剂醇100份搅拌5分钟，静置3小时； 二、将步骤一中的静置后的混合物溶液中缓慢加入浓度为10%的碱液9份，升温至75°C ； 三、将步骤二中升温后的溶液加入环氧丙烷10份和溶剂醇100份进行醚化，70°C保温反应2小时，得到环氧丙烷改性胍胶溶液；所述的环氧氯丙烷在碱性条件下开环反应生成醚，因此步骤三中的反应称为醚化； 四、将步骤三中的环氧丙烷改性胍胶溶液降温，当温度达到45°C时向其溶液中滴加氯乙酸75份，1小时滴完，保温反应30分钟； 五、将步骤四中保温反应30分钟后的溶液升温至90°C，并向其溶液中加入疏水改性物质49份，反应结束后，将质量浓度为20%的盐酸6.5份滴定过量的碱；六、将步骤五中滴定过量的碱后的溶液，减压蒸馏蒸出水与醇的混合物，混合物经洗涤介质1000份洗涤，干燥，粉碎得到速溶型胍胶粉末，即可。
5.根据权利要求1所述的速溶型胍胶，其特征在于:所述的速溶型胍胶为十二烷基改性羧甲基羟丙基胍胶，是由下列重量份的原料制成:胍胶原粉30份、环氧丙烷15份、氯乙酸9份、质量浓度为20%的盐酸9份、溶剂醇170份、浓度为10%的碱液20份、水150份，疏水改性物质20份和洗涤介质1000份；所述溶剂醇为甲醇；所述疏水改性物质为溴代十二烷；洗涤介质为甲醇；其中，制备方法包括如下步骤: 一、将胍胶原粉30份放入带有搅拌器的容器中常温下加入水150份和溶剂醇110份搅拌5分钟，静置3小时； 二、将步骤一中的静置后的混合物溶液中缓慢加入浓度为10%的碱液20份，升温至75 0C ； 三、将步骤二中升温后的溶液加入环氧丙烷15份和溶剂醇60份进行醚化，76°C保温反应2小时，得到环氧丙烷改性胍胶溶液；所述的环氧氯丙烷在碱性条件下开环反应生成醚，因此步骤三中的反应称为醚化； 四、将步骤三中的环氧丙烷改性胍胶溶液降温，当温度达到45°C时向其溶液中滴加氯乙酸9份，I小时滴完，保温反应30分钟； 五、将步骤四中保温反应30分钟后的溶液升温至90°C，并向其溶液中加入疏水改性物质20份，反应结束后，将质量浓度为20%的盐酸9份滴定过量的碱； 六、将步骤五中滴定过量的碱后的溶液，减压蒸馏蒸出水与醇的混合物，混合物经洗涤介质1000份洗涤，干燥，粉碎得到十二烷基改性羧甲基羟丙基胍胶粉末，即可。
6.根据权利要求1所述的速溶型胍胶，其特征在于:所述的速溶型胍胶为十八烷基改性羧甲基羟丙基胍胶，是由下列重量份的原料制成:胍胶原粉60份、环氧丙烷17份、氯乙酸4份、质量浓度为20%的盐酸7份、溶剂醇180份、浓度为10%的碱液11份、水185份，疏水改性物质40份和洗涤介质1000份；所述溶剂醇为异丙醇；所述疏水改性物质为溴代十八烷；洗涤介质为乙醇；其中，制备方法包括如下步骤: 一、将胍胶原粉60份放入带有搅拌器的容器中常温下加入水185份和溶剂醇130份搅拌5分钟，静置3小时； 二、将步骤一中的静置后的混合物溶液中缓慢加入浓度为10%的碱液11份，升温至75 0C ； 三、将步骤二中升温后的溶液加入环氧丙烷17份和溶剂醇50份进行醚化，79°C保温反应2小时，得到环氧丙烷改性胍胶溶液；所述的环氧氯丙烷在碱性条件下开环反应生成醚，因此步骤三中的反应称为醚化； 四、将步骤三中的环氧丙烷改性胍胶溶液降温，当温度达到45°C时向其溶液中滴加氯乙酸4份，I小时滴完，保温反应30分钟； 五、将步骤四中保温反应30分钟后的溶液升温至90°C，并向其溶液中加入疏水改性物质40份，反应结束后，将质量浓度为20%的盐酸7份滴定过量的碱； 六、将步骤五中滴定过量的碱后的溶液，减压蒸馏蒸出水与醇的混合物，混合物经洗涤介质1000份洗涤，干燥，粉碎得到十八烷基改性羧甲基羟丙基胍胶粉末，即可。
7.根据权利要求4-6所述的速溶型胍胶，其特征在于:所述速溶型胍胶包括十二烷基改性羧甲基羟丙基胍胶，十六烷基改性羧甲基羟丙基胍胶和十八烷基改性羧甲基羟丙基胍胶。
8.权利要求1-6中 任何一项的速溶型胍胶在制备压裂液中做为稠化剂的应用。
【文档编号】C09K8/68GK103554288SQ201310485278
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】张玄, 张鹏, 张聪忠 申请人:北京国海能源技术研究院