本發(fā)明涉及油田壓裂液，特別涉及一種耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑的制備方法。

背景技術(shù)：

1、油田壓裂液中常用的交聯(lián)劑一般是有機(jī)硼交聯(lián)劑和有機(jī)鋯交聯(lián)劑。然而，有機(jī)硼交聯(lián)劑耐剪切性能良好，但不耐高溫；有機(jī)鋯交聯(lián)劑耐溫性優(yōu)越，但不抗剪切。另外，三乙醇胺硼酸酯（teab）是一種有機(jī)化合物，分子式是c6h12bno3。三乙醇胺硼酸酯廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油化工等行業(yè)中，并在切削液、軋制油、乳化油、防銹劑中，具有良好的防銹性能。但是并未用于制備交聯(lián)劑。

2、中國專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n201410807656.4，專利名稱為《一種有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑》，其配方為（按重量份計(jì)）：無機(jī)鋯鹽1份；水2-4份；異丙醇3-6份；無機(jī)硼化合物0.4-1份；甲醇4-20份；多元醇2-4份；α-羥基羧酸鈉1-2份；三乙醇胺1-2份；四羥丙基乙二胺0.5-1份。本發(fā)明提供的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑,利用便宜的無機(jī)鋯鹽為原料，大大節(jié)約了成本，有利于有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑的市場(chǎng)化和在抗高溫壓裂液體系中的廣泛應(yīng)用。其中，上述的無機(jī)硼化合物為硼酸或硼砂中的一種或者兩種的組合。

3、中國專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n201410807511.4，專利名稱為《一種有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑及其制備方法》，在水中加入無機(jī)鋯鹽和異丙醇，攪拌均勻后，在55-60℃下，通入氨氣并回流反應(yīng)0.5-1小時(shí)；然后再加入多元醇、α-羥基羧酸鈉和烷醇胺，繼續(xù)反應(yīng)2-4小時(shí)后，再加入由無機(jī)硼化合物與甲醇配制的硼溶液，繼續(xù)反應(yīng)2-4小時(shí)后，即得所述的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑。本發(fā)明提供的制備方法，制備條件溫和易控、制備工藝簡(jiǎn)單易操作，通過此方法制備得到的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑應(yīng)用于抗高溫壓裂液體系中，形成的凍膠在135℃以上高溫下具有良好的耐溫耐剪切性。上述無機(jī)硼化合物為硼酸或硼砂中的一種或者兩種的組合。

4、中國專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n201610680231.0，專利名稱為《一種超高溫壓裂液有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑及其制備方法》，由以下組分制成：無機(jī)鋯鹽2-5份；丙三醇10-16份；硼化合物10-18份；配位體9-17份；絡(luò)合劑0.2-1份；水44-70份。本發(fā)明提供的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑應(yīng)用于抗高溫壓裂液體系中，形成的凍膠在180℃超高溫下具有良好的耐溫耐剪切性。其中，硼化合物為硼砂和硼酸中的中的至少一種。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑的制備方法，本發(fā)明的硼化合物采用三乙醇胺硼酸酯，與有機(jī)鋯交聯(lián)劑進(jìn)行復(fù)配，制得的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑既有良好的耐溫性能，同時(shí)也有優(yōu)越的抗剪切性能。

2、本發(fā)明提到的一種耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑的制備方法，其技術(shù)方案是包括如下步驟，按重量份計(jì)：

3、1)稱取30~31份去離子水和18~20份醇穩(wěn)定劑加入反應(yīng)容器中，稱取8~9份無機(jī)鋯鹽加入反應(yīng)容器中，打開攪拌使其全部溶解；

4、2)加入2~3份有機(jī)配位體攪拌使其溶解，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；

5、3)加入38~42份的絡(luò)合劑，升溫至50~70℃，攪拌并保持溫度，攪拌并保持溫度11~15小時(shí)，得到有機(jī)鋯交聯(lián)劑；

6、4）將步驟3）的有機(jī)鋯交聯(lián)劑和硼化合物按9:1~6:1的質(zhì)量比加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌至完全溶解，即得到有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑；

7、所述的醇穩(wěn)定劑為乙醇或異丙醇或兩者的混合物；

8、所述的無機(jī)鋯鹽為四氯化鋯或氧氯化鋯或是兩者的混合物；

9、所述的有機(jī)配位體為dl-丙氨酸或檸檬酸或是兩者的混合物；

10、所述的硼化合物為三乙醇胺硼酸酯；

11、所述的絡(luò)合劑為三乙醇胺。

12、本發(fā)明提到的一種耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟，按重量份計(jì)：

13、1)稱取30份去離子水和18份異丙醇加入反應(yīng)容器中，稱取9份氧氯化鋯加入反應(yīng)容器中，打開攪拌使其全部溶解；

14、2)加入3份檸檬酸攪拌使其溶解；繼續(xù)攪拌30分鐘；

15、3)加入40份的三乙醇胺，升溫至58℃，攪拌并保持溫度，攪拌并保持溫度12小時(shí)，得到有機(jī)鋯交聯(lián)劑；

16、4)將有機(jī)鋯交聯(lián)劑和三乙醇胺硼酸酯按質(zhì)量比9:1加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌至完全溶解，即得到耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑。

17、本發(fā)明提到的一種耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟，按重量份計(jì)：

18、1)稱取31份去離子水和20份異丙醇加入反應(yīng)容器中，稱取8份四氯化鋯加入反應(yīng)容器中，打開攪拌使其全部溶解；

19、2)加入2份dl-丙氨酸攪拌使其溶解；繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；

20、3)加入39份的三乙醇胺，升溫至60℃，攪拌并保持溫度，攪拌并保持溫度11小時(shí)，得到有機(jī)鋯交聯(lián)劑；

21、4)將有機(jī)鋯交聯(lián)劑和三乙醇胺硼酸酯按質(zhì)量比6:1加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌至完全溶解，即得到耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑。

22、本發(fā)明提到的一種耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟，按重量份計(jì)：

23、1)稱取30份去離子水和18份異丙醇加入反應(yīng)容器中，稱取8份氧氯化鋯加入反應(yīng)容器中，打開攪拌使其全部溶解；

24、2)加入2份dl-丙氨酸攪拌使其溶解，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)；

25、3)加入42份的三乙醇胺，升溫至60℃，攪拌并保持溫度，攪拌并保持溫度11小時(shí)，得到有機(jī)鋯交聯(lián)劑；

26、4)將有機(jī)鋯交聯(lián)劑和三乙醇胺硼酸酯按質(zhì)量比7:1加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌至完全溶解，即得到耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑。

27、本發(fā)明提到的一種耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟，按重量份計(jì)：

28、1)稱取30份去離子水和18份乙醇和異丙醇混合物加入反應(yīng)容器中，稱取8份四氯化鋯和氧氯化鋯的混合物加入反應(yīng)容器中，打開攪拌使其全部溶解，四氯化鋯和氧氯化鋯按1:2的質(zhì)量比混合，乙醇和異丙醇按4:1的質(zhì)量比混合；

29、2)加入2份dl-丙氨酸和檸檬酸的混合物攪拌使其溶解，繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)，dl-丙氨酸和檸檬酸按1:3的質(zhì)量比混合；

30、3)加入38份的三乙醇胺，升溫至60℃，攪拌并保持溫度，攪拌并保持溫度11小時(shí)，得到有機(jī)鋯交聯(lián)劑；

31、4)將有機(jī)鋯交聯(lián)劑和三乙醇胺硼酸酯按質(zhì)量比8:1加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌至完全溶解，即得到耐高溫、抗剪切的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果具體如下：

33、本發(fā)明采用了用自制的有機(jī)鋯交聯(lián)劑和三乙醇胺硼酸酯進(jìn)行復(fù)配的方法，與采用有機(jī)鋯、有機(jī)硼來制取有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑制備方法相比，所需原料更少，更簡(jiǎn)便易操作；由本發(fā)明制得的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑有較好的交聯(lián)性能，形成的凍膠在155℃下，經(jīng)過2小時(shí)、四個(gè)變剪切過程后，壓裂液粘度仍在300~400mpa·s；由本發(fā)明制得的交聯(lián)劑配置的壓裂液，經(jīng)過高速剪切后，粘度下降后，仍能恢復(fù)至200mpa·s以上，充分說明了本發(fā)明制備的交聯(lián)劑有優(yōu)越的耐溫耐剪切性能，大大拓寬了由此交聯(lián)劑配置的壓裂液的應(yīng)用范圍，而且本發(fā)明制備的交聯(lián)劑具有延遲交聯(lián)時(shí)間可控、耐高溫、抗剪切性好、鋯硼比例可調(diào)的特點(diǎn)；另外，本發(fā)明不僅操作簡(jiǎn)便、條件溫和，而且原料來源廣、價(jià)格低，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。