選擇性高分子斷裂催化劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種選擇性高分子斷裂催化劑及其制備方法和應(yīng)用，制備包括以下步驟：加水到反應(yīng)釜中，升溫至50℃；向反應(yīng)釜中加入有機(jī)磷酸類螯合劑，反應(yīng)1h；再加入還原劑，反應(yīng)30min；最后加入脫硼催化劑，升高反應(yīng)溫度至50-90℃，反應(yīng)3h；本發(fā)明的選擇性高分子斷裂催化劑主要應(yīng)用在油田壓裂液的破膠上，使用量為壓裂液總質(zhì)量的0.05-0.1%。本發(fā)明的有益之處在于：破膠徹底，價(jià)格合理，無腐蝕性且不受大量共存鹽類的影響；產(chǎn)品中含有的各種成分互為補(bǔ)充，脫硼催化劑將硼活化能降低，使得壓裂液硼交聯(lián)性能失穩(wěn)，不斷降解，最后達(dá)到水化破膠的效果，還原劑可降低活化能，相當(dāng)于低溫激活劑，防止氧腐蝕，有機(jī)磷酸類螯合劑，可防止結(jié)垢及處理后的水與后續(xù)水的配伍。
【專利說明】選擇性高分子斷裂催化劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種催化劑及其制備方法和應(yīng)用，具體涉及一種選擇性高分子斷裂催化劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]壓裂液返排液中存在大量的膠狀物，因此壓裂液返排液的排放會造成較為嚴(yán)重的污染。另外，膠狀物進(jìn)入污水處理系統(tǒng)中，會造成過濾系統(tǒng)堵塞、纖維球板結(jié)失效等問題，直接影響水處理的效果。
[0003]目前，在油田壓裂液返排液的破膠技術(shù)中，通常采用氧化劑-過硫酸銨、酶、酸來完成壓裂液反排液的水化破膠。但是，采用現(xiàn)有的方法破膠，存在以下一些問題:
[0004]1、氧化劑-過硫酸銨，是很傳統(tǒng)的產(chǎn)品，低溫下其釋放氧的能力降低，不能徹底破膠；另外，其代償產(chǎn)物硫酸根會與水中的鋇、鍶等反應(yīng)生成沉淀，堵塞地層。
[0005]2、酶，是一種微生物，有選擇性，可以徹底破膠，但價(jià)格昂貴，造成應(yīng)用困難。
[0006]3、酸，由于對現(xiàn)場設(shè)施有一定的腐蝕性，所以其使用受到限制；此外，酸還是硫酸鹽還原菌的原料，可生成二價(jià)硫，引起設(shè)備腐蝕和電化學(xué)反應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種破膠徹底、價(jià)格合理、無腐蝕性且不受大量共存鹽類的影響的選擇性高分子斷裂催化劑，以及該選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法和應(yīng)用。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010](I)、加20-50份(質(zhì)量)的水到反應(yīng)釜中，升溫至50°C，密閉氮?dú)庵脫Q空氣，控制壓裂 0.1-0.3MPa ；
[0011](2)、開啟攪拌器，向反應(yīng)釜中緩慢加入25-40份的有機(jī)磷酸類螯合劑，反應(yīng)Ih ；
[0012](3)、向反應(yīng)釜中加入5-10份的還原劑，反應(yīng)30min ；
[0013](4)、向反應(yīng)釜中加入20-75份的脫硼催化劑，升高反應(yīng)溫度至50_90°C，反應(yīng)3h。
[0014]前述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，前述脫硼催化劑的制備方法為:
[0015](I)、加30-65份水到反應(yīng)釜中，升溫至60°C，控制壓裂0.1-0.3MPa ；
[0016](2)、開啟攪拌器，向反應(yīng)釜中緩慢加入5-75份N-甲基葡萄糖胺，20-45份苯甲酸，反應(yīng)Ih ；
[0017](3)、升高反應(yīng)釜的溫度至65°C，然后加入5-35份三乙醇胺，冷凝控制水溫在65°C，反應(yīng) 2h。
[0018]前述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，前述還原劑為碳酰肼、卡巴肼、水合聯(lián)氨中的任意一種。[0019]前述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，前述有機(jī)磷酸類螯合劑為氨基三亞甲基膦酸、I 一羥乙叉一 1，I 一二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸中的任意一種。
[0020]前述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，在加入有機(jī)磷酸類螯合劑的同時(shí)，向反應(yīng)釜中加入1-10份的甲基二乙醇胺或者2-20份的甲基乙醇胺。
[0021]前述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，在加入有機(jī)磷酸類螯合劑的同時(shí)，向反應(yīng)釜中加入0.05-3份的氯化鈷或者氯化亞銅。
[0022]一種選擇性高分子斷裂催化劑，其特征在于，由前述的方法制備而來。
[0023]選擇性高分子斷裂催化劑在油田壓裂液的破膠上的應(yīng)用。
[0024]前述的選擇性高分子斷裂催化劑在油田壓裂液的破膠上的應(yīng)用，其特征在于，前述選擇性高分子斷裂催化劑的使用量為壓裂液總質(zhì)量的0.05-0.1%。
[0025]本發(fā)明的有益之處在于:破膠徹底，價(jià)格合理，無腐蝕性且不受大量共存鹽類的影響；產(chǎn)品中含有的各種成分互為補(bǔ)充，脫硼催化劑將硼活化能降低，使得壓裂液硼交聯(lián)性能失穩(wěn)，不斷降解，最后達(dá)到水化破膠的效果，還原劑可降低活化能，相當(dāng)于低溫激活劑，防止氧腐蝕，有機(jī)磷酸類螯合劑，可防止結(jié)垢及處理后的水與后續(xù)水的配伍；氯化鈷或者氯化亞銅可提高催化還原劑的效率，甲基二乙醇胺或者甲基乙醇胺可起到緩蝕的作用。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合具體 實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0027]—、制備脫硼催化劑
[0028]1、原料準(zhǔn)備:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、加20-50份(質(zhì)量)的水到反應(yīng)釜中，升溫至50°C，密閉氮?dú)庵脫Q空氣，控制壓裂0.1-0.3MPa ； (2)、開啟攪拌器，向反應(yīng)釜中緩慢加入25-40份的有機(jī)磷酸類螯合劑，反應(yīng)Ih； (3)、向反應(yīng)釜中加入5-10份的還原劑，反應(yīng)30min； (4)、向反應(yīng)釜中加入20-75份的脫硼催化劑，升高反應(yīng)溫度至50-90°C，反應(yīng)3h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，所述脫硼催化劑的制備方法為: (I)、加30-65份水到反應(yīng)釜中，升溫至60°C，控制壓裂0.1-0.3MPa ； (2 )、開啟攪拌器，向反應(yīng)釜中緩慢加入5-75份N-甲基葡萄糖胺，20-45份苯甲酸，反應(yīng)Ih ； (3)、升高反應(yīng)釜的溫度至65°C，然后加入5-35份三乙醇胺，冷凝控制水溫在65°C，反應(yīng)2h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，所述還原劑為碳酰肼、卡巴肼、水合聯(lián)氨中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)磷酸類螯合劑為氨基三亞甲基膦酸、I 一羥乙叉一 1，I 一二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，在加入有機(jī)磷酸類螯合劑的同時(shí)，向反應(yīng)釜中加入1-10份的甲基二乙醇胺或者2-20份的甲基乙醇胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性高分子斷裂催化劑的制備方法，其特征在于，在加入有機(jī)磷酸類螯合劑的同時(shí)，向反應(yīng)釜中加入0.05-3份的氯化鈷或者氯化亞銅。
7.一種選擇性高分子斷裂催化劑，其特征在于，由權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的方法制備而來。
8.選擇性高分子斷裂催化劑在油田壓裂液的破膠上的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的選擇性高分子斷裂催化劑在油田壓裂液的破膠上的應(yīng)用，其特征在于，所述選擇性高分子斷裂催化劑的使用量為壓裂液總質(zhì)量的0.05-0.1%。
【文檔編號】B01J31/24GK103480419SQ201310439722
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】李俊華, 王遵貴, 張群橋, 司偉, 周會強(qiáng), 王佳, 張強(qiáng), 李小軍, 宋金旺, 楊旭斌, 沈燕賓, 李辰 申請人:陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院