专利名称：混合乳化剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及混合乳化剂的制备方法。
背景技术：
压裂液(fracturing fluid)是水力压裂改造油气层过程中的工作液，起着传递压 力、形成和延伸裂缝、携带支撑剂的作用。压裂液及其性能是影响压裂成败的重要因素，对 大型压裂来说这个因素更为突出。压裂液及其性能对能否造出一条足够尺寸的，有足够导 流能力的填砂裂缝是有密切关系的。在压裂施工的各项费用中，压裂液要占1/2或更多，使 用恰当性能的压裂液也是提高压裂经济效益的重要途径。压裂液是一个总称，按照在不同阶段注入井内的压裂液所起的作用，压裂液组成 分为以下3类(1)前置液即不含支撑剂的压裂液，用于形成和延伸地层裂缝，为支撑剂进入地 层建立必要的空间，同时可以降低地层温度以保持压裂液粘度；(2)携砂液用于进一步延伸裂缝，将支撑剂带入压裂裂缝预定位置，充填裂缝而 形成高渗透支撑裂缝带。携砂液实质是一种混有支撑剂的压裂液，用量很大，视地层情况、 液体性能和改造规模而定；(3)顶替液用于将井筒内携砂液全部顶入地层裂缝，避免井底沉砂。目前，国内外广泛使用的压裂液体系可分为水基压裂液、泡沫压裂液、油基压裂液 和乳化压裂液。从50年代初到60年代初是以油基压裂液为主，而在60年代初，以胍尔胶稠 化剂的问世，标志着现代压裂液化学的诞生。70年代，由于胍尔胶化学改性(如羟丙基胍尔 胶HPG，羟基羧甲基胍尔胶CMHPG)的成功，以及交联体系的完善(由硼、锑发展到有机钛、有 机锆)，水基压裂液迅速发展，在压裂技术中得到广泛应用；80年代随着致密气藏的开采和 部分低压油井压后返排困难等问题的增加，泡沫压裂液技术又在现场得到大规模应用，部 分取代了水基压裂液，80年代另一个显著的发展是采用了控制交联时间，或者说延迟交联 反应的水基压裂液；90年代压裂液的发展转向“清洁”无伤害的表面活性剂胶束压裂液体 系。目前，国内外压裂液体系仍是以水基压裂液为主(占65%)，泡沫压裂液(占30%)， 油基压裂液、乳化压裂液(占5% )共存的局面。乳化压裂液是介于水基与油基之间的压裂液流体，是在普通压裂液的基础上加入 乳化剂形成的。目前常用的是聚合物水包油乳化压裂液，它由60% 70%的液态烃(原油 或柴油为内相)和30% 40%聚合物稠化水(植物胶水溶液为外相)组成高粘乳状液。具 有低滤失、低残渣、粘度高、伤害小等特点。乳化压裂液适用于油井和气井、致密砂岩，适用的最高井底温度为175°C。与水基 冻胶压裂液相比，它为一高度分散的热力学不稳定体系，温度越高，体系越不稳定。影响因 素主要有外相、内相粘度，内相体积浓度等。要提高乳状液的稳定性，就要提高乳状液分散 介质的粘度和耐热稳定性。乳状液一般流体滤失控制好，对地层伤害小，携砂能力高，但制 备困难并且比较贵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合乳化剂的制备方法，解决现有技术中存在的问 题，在实现乳化剂制备的前提下，提高制备效率。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下；混合乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)在自来水，先后加入等 量的0P-10、SpanSO，加热搅拌让其完全溶解；(2)将上述液体装入搅拌器中，实验温度下恒 温5分钟；C3)调节搅拌器转速至液面形成旋涡，直到旋涡底见到搅拌器中轴顶端为止；(4) 加入柴油并搅拌直到得到乳状液，用稀释法判断乳状液的类型；( 将上述乳状液转入量 筒中，实验温度下静止恒温，记录下乳化层的体积，以乳化层体积的大小来表征乳化剂乳化 稳定性的高低；(6)如果乳化层的体积达到要求，则此乳状液即为最终乳化剂；反之，则继 续加热乳状液，并逐渐加入SpanSO，重复步骤O) (5)，直到得到最终乳化剂。所述步骤中柴油通过滴管逐渐滴加进搅拌器中。所述步骤(4)加入柴油后搅拌时间为5分钟。乳状液是一类由两种互不相溶的液体组成的分散体系。其中一相为液滴(分散 相)，另一相为分散介质(连续相)。最常见的乳状液就是油分散在水中的体系(称为水包 油0/W)和水分散在油中的体系(称为油包水W/0)。乳状液是热力学不稳定体系，为了将一 种液体分散到另一种互不相溶的液体中并稳定存在，必须加入乳化剂，以降低两相间的界 面张力。在制备0/W或W/0乳状液时，不同表面活性剂的选择往往是以经验为基础的。最早 利用半经验选择合适的一种表面活性剂或几种表面活性剂的混合物标准是由Griffin提 出的，即亲水亲油平衡值(HLB值)。这个标准是以表面活性剂分子中亲水基团与亲油基团 的相对百分比为基础的，HLB值低的表面活性剂通常形成W/0乳状液，而HLB值高的表面活 性剂则形成0/W乳状液。表1给出了对于各种不同应用目的所需的HLB值范围。表一
权利要求
1.混合乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)在自来水，先后加入等量的0P-10、Span80，加热搅拌让其完全溶解；(2)将上述液体装入搅拌器中，实验温度下恒温5分钟；(3)调节搅拌器转速至液面形成旋涡，直到旋涡底见到搅拌器中轴顶端为止；(4)加入柴油并搅拌直到得到乳状液，用稀释法判断乳状液的类型；(5)将上述乳状液转入量筒中，实验温度下静止恒温，记录下乳化层的体积，以乳化层 体积的大小来表征乳化剂乳化稳定性的高低；(6)如果乳化层的体积达到要求，则此乳状液即为最终乳化剂；反之，则继续加热乳状 液，并逐渐加入SpanSO，重复步骤(2) (5)，直到得到最终乳化剂。
2.根据权利要求1所述的混合乳化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中柴油通 过滴管逐渐滴加进搅拌器中。
3.根据权利要求1所述的混合乳化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)加入柴油 后搅拌时间为5分钟。
全文摘要
本发明公开了一种混合乳化剂的制备方法，包括以下步骤(1)在自来水，先后加入等量的OP-10、Span80，加热搅拌至溶解；(2)将上述液体装入搅拌器中，实验温度下恒温5分钟；(3)调节搅拌器转速至液面形成旋涡，直到旋涡底见到搅拌器中轴顶端为止；(4)加入柴油并搅拌直到得到乳状液，判断乳状液的类型；(5)将上述乳状液转入量筒中，恒温静止，记录下乳化层的体积，以乳化层体积的大小来表征乳化剂乳化稳定性的高低；(6)如果乳化层的体积达到要求，则此乳状液即为最终乳化剂；反之，则继续加热乳状液，并逐渐加入Span80，重复步骤(2)～(5)，直到得到最终乳化剂。本发明生产效率高，生产成本低。
文档编号B01F3/08GK102091542SQ20091021674
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者黄友华 申请人:武侯区巅峰机电科技研发中心