本发明涉及油田化学技术领域，尤其是一种环保型醇基压裂液及其制备方法。
背景技术：
近日，国家能源局发布了《页岩气发展规划2016～2020》，要求到2020年页岩气产量达到300亿立方米。为了使得一些非常规的油气资源从有机泥页岩或者油气藏地层中逃逸出来，需要对这些地方使用性能良好，并且对环境伤害小的压裂液。
现有技术，压裂液主要是天然高分子化合物和化学合成化合物两大类；天然高分子化合物主要是以瓜尔胶以及用瓜尔胶经过化学接枝的高分子化合物，如专利号为201110282631.3的耐温200℃压裂液采用了自制的改性瓜胶作为稠化剂，该稠化剂具有良好的耐温性。再如专利申请号为201410731391.4的页岩气新型环保压裂液，其采用瓜胶、交联剂、破胶剂、降阻剂等，使得压裂液具有良好的环保性、耐温耐压性、耐剪切性，破胶控制好，有效地降低压裂液对非常规油气层和裂缝的伤害，提高压裂改造的效果。但是，其制备成本较高，尤其是原料价格昂贵。化学合成化合物主要采用的是丙烯酰胺(AM)单体，经引发聚合得到的分子量，从几百万至几千万的聚丙烯酰胺(PAM)，合成物价格相对上述采用天然高分子化合物低廉，如专利号为201210566415.6的水基压裂液及其制备方法，其稠化剂由纤维素衍生物和部分水解聚丙烯酰胺组成等，但是，PAM难以在一个时期内完全降解，即使降解成单体AM，也是有毒物质，造成环境的不友好；导致返排污水净化难度较大。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种环保型醇基压裂液及其制备方法。
对于醇基，主要是将C1～C18醇以及它们的酯化、醛化和缩醛化等反应生成的各种产物以醇基来定义。本发明创造中的醇基定义也正如此。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
采用水溶性有机酸与含烯基的有机胺发生缩合反应制备压裂液，该压裂液能够溶于水，并且其粘度较高，与粘土、锰矿、钛矿等粉末混合后，能够形成稳定的乳浊液，能够应用于页岩气田、煤层气田、油气田中。
通过采用水溶性有机酸与含烯基的有机胺发生缩合反应，其在常温下能够发生反应制备，而且不会生成有毒物质，提高了压裂液的环保性能。
优选，采用的水溶性有机酸，以乙酸为主，尤其是以由甲醇为原料制得的乙酸或者生物质干馏制得的木醋酸，辅以琥珀酸、苹果酸、甲酸，其中尤以用于食品添加的酸为主。
优选，采用的含烯基的有机胺为二乙烯三胺和/或多乙烯多胺，在二乙烯三胺和多乙烯多胺混合时的混合比以质量比计为4.5-7.5:4，优选为6:4。
通过对水溶性有机酸、含烯基的有机胺的选取，使得发生缩合反应制备的产物，降解后，能够与水互溶，并且不具有毒性，降低了返排污水净化难度。
本发明创造的压裂液，优选，原料成分以重量份计为乙酸700-810份、甲酸0-20份、琥珀酸0-50份、苹果酸0-20份、含烯基的有机胺100-200份。通过乙酸与含烯基的有机胺相互作用，使得获得的压裂液的粘度较高，水溶性能较优，能够有效的与地层岩石中的水形成返排液，并且该返排液容易净化，降低了对页岩气开采成本，避免了对页岩气开采造成环境污染。
上述压裂液，其原料成分，优选，以重量份计为乙酸780份、甲酸15份、琥珀酸25份、苹果酸15份、含烯基的有机胺160份。
优选，所述的乙酸，其纯度以质量百分含量计为95-99.5％；琥珀酸，其纯度以质量百分含量计为99％以上；甲酸，其纯度以质量百分含量计为95％以上。
优选，所述的二乙烯三胺，其纯度以质量百分含量计为＞96％；多乙烯多胺，其纯度以质量百分含量计为95％。
制备方法是按照配比取原料，将水溶性有机酸泵入带有回流冷凝器和搅拌机的搪玻璃反应器中，将含烯基的有机胺装入搪玻璃反应器顶部的计量罐中，开启搅拌机，滴入含烯基的有机胺，并在1-2h滴完，滴完之后，再搅拌0.3-0.7h；并且在上述整个滴加含烯基的有机胺的过程中，控制反应器中的温度≤90℃，回流冷凝器中的温度≤40℃，并待反应产物自然冷却至40℃后，经过过滤器放至成品罐中，得到环保型醇基压裂液。
本发明创造的压裂液制备工艺流程简单，无废气产生，而且在用于对地层处理后，其形成的返排液无毒性，并且残留的有机物容易降解，溶解在水中，并且其COD极易达到污水排放标准。选取的原料来源丰富，原料成本低廉。
本发明创造中的水溶性的酸在选取的时候，其单独采用甲酸来与含烯基的有机胺作用，得到压裂液也具有较高的水溶性，并且对返排液的处理难度依然较低，并且成本也较低，可见，对于水溶性有机酸的选取，可以采用任何一种水溶性酸，但是采用乙酸为主，其他水溶性有机酸为辅，并与二乙烯三胺和多乙烯多胺混合后的混合有机酸作用，能够有效的改善粘度，避免在制备过程中，采用交联剂，有效的降低了压裂液的制备成本，改善了压裂液的品质。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
本发明创造具体是采用水溶性有机酸与含烯基的有机胺发生缩合反应制备，使得压裂液的水溶性较优，粘度高，并且易于降解，无废气产生，降低了返排水处理难度，原料成本低，通过对产品进行性能检测，其50℃运动粘度为42-45㎜2╱s，水份的质量百分含量为13.8-19.8％；质量百分浓度为1％压裂液水溶液的表面张力为≤20-28mN╱m。
在某些实施例中，所述的水溶性有机酸为乙酸或乙酸和甲酸和/或琥珀酸和/或苹果酸。
在某些实施例中，所述的含烯基的有机胺为二乙烯三胺和/或多乙烯多胺。
在某些实施例中，所述的二乙烯三胺和多乙烯多胺，其混合质量比为4.5～7.5:4。优选采用6：4。
在某些实施例中，所述的压裂液，其原料成分以重量份计为乙酸700-810份、甲酸0-20份、琥珀酸0-50份、苹果酸0-20份、含烯基的有机胺100-200份。
在某些实施例中，优选，所述的压裂液，其原料成分以重量份计为乙酸780份、甲酸15份、琥珀酸25份、苹果酸15份、含烯基的有机胺160份。
在某些实施例中，所述的乙酸，其纯度以质量百分含量计为95-99.5％；琥珀酸，其纯度以质量百分含量计为99％以上；甲酸，其纯度以质量百分含量计为95％以上。
在某些实施例中，所述的二乙烯三胺，其纯度以质量百分含量计为＞96％；多乙烯多胺，其纯度以质量百分含量计为95％。
在某些实施例中，所述的乙酸为生物质干馏制得的木醋酸或以甲醇为原料制备的乙酸。
在某些实施例中，其制备方法是：按照配比取原料，将水溶性有机酸泵入带有回流冷凝器和搅拌机的搪玻璃反应器中，将含烯基的有机胺装入搪玻璃反应器顶部的计量罐中，开启搅拌机，滴入含烯基的有机胺，并在1-2h滴完，滴完之后，再搅拌0.3-0.7h；并且在上述整个滴加含烯基的有机胺的过程中，控制反应器中的温度≤90℃，回流冷凝器中的温度≤40℃，并待反应产物自然冷却至40℃后，经过过滤器放至成品罐中，得到环保型醇基压裂液。
实施例1
一种环保型醇基压裂液，该压裂液的原料成分，以重量计为，乙酸780kg，甲酸20kg，琥珀酸50kg，二乙烯三胺和多乙烯多胺混合物150kg。
所述的乙酸质量百分含量98％；
所述的甲酸质量百分含量95％；
所述的琥珀酸质量百分含量99％；
所述的二乙烯三胺质量百分含量96％；
所述的多乙烯多胺质量百分含量95％。
制备方法是：按配比取原料乙酸、甲酸和琥珀酸加入带回流冷凝器的搪玻璃反应釜中，搅拌10min，溶解后，向回流冷凝器通入冷水并打开反应釜顶部计量罐，以慢速加入计量好的二乙烯三胺和多乙烯多胺混合液在2h内加完。在加胺放热反应过程中，随着观察温度的变化，回流冷凝器温度不高于40℃，反应釜的温度不高于90℃，2h后待反应釜内温度降至40℃后经过滤器滤过后进入成品罐即为环保型醇基压裂液。
对产品的性能进行检测，检验结果为：该压裂液的50℃运动粘度为42㎜2╱s,水份的质量百分含量15％，质量百分浓度为1％的压裂液水溶液的表面张力为≤20mn╱m。
实施例2
一种环保型醇基压裂液：该压裂液的原料成分以重量计为乙酸810kg，甲酸15kg，苹果酸15kg，二乙烯三胺和多乙烯多胺混合物160kg。
所述的乙酸质量百分含量96％；
所述的甲酸质量百分含量95％；
所述的苹果酸质量百分含量96％。
制备方法是：按配比取原料。乙酸、甲酸和苹果酸加入带回流冷却器和反应釜夹套通入冷却水并打开反应釜顶部分计量罐，慢速加入计量好的二乙烯三胺和多乙烯多胺混合物，在2h内加完。在加胺放热反应过程中，随时观察回流冷却器和反应釜中的温度，回流冷却器内的温度不高于40℃，反应釜内的温度不高于90℃，2h后待反应釜内的温度降至40℃后，经过滤器滤进入成品罐即为环保型醇基压裂液。
对产品进行性能检测，检验结果为：该压裂液50℃的运动粘度45㎜2╱s水分的质量百分含量13.8％，质量百分浓度为1％的压裂液水溶液的表面张力≤26mN╱m。
实施例3
一种环保型醇基压裂液的制备方法，该压裂液的原料成分，以重量计为木醋乙酸730kg，琥珀酸50kg，苹果酸20kg，二乙烯三胺和多乙烯多胺混合物200kg。
所述的木醋乙酸质量百分含量91％；
所述的琥珀酸质量百分含量99％；
所述的苹果酸质量百分含量94％；
所述的二乙三胺质量百分含量96％；
所述的多乙烯多胺质量百分含量95％。
制备方法是：按配比取原料木醋乙酸、琥珀酸和苹果酸加入回流冷凝器的搪玻璃反应釜中，搅拌30min溶解后，向回流冷凝器和反应釜夹套通入冷水并打开反应釜顶部计量罐，以慢速加入计量好的二乙烯三胺和多乙烯多胺混合液，在2h内加完，在加胺过程中随着观察温度的变化，回流冷凝器不高于40℃，反应釜内的温度不高于90℃，2h后待反应釜内温度降至40℃后，经过滤器滤后进入成品罐即为环保型醇基压裂液。
对产品性能检测，检验结果为：该压裂液50℃下的运动粘度为44㎜2╱s，水分的质量百分含量19.8％，质量百分浓度为1％的压裂液的水溶液的表面张力≤28mN╱m。
在此有必要说明的是，上述实施例仅限于对本发明创造的技术方案做出进一步的解释和说明，以便于本领域技术人员正确理解本发明创造的技术方案，本领域技术人员在此基础上，做出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。