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有机钛交联剂的合成

发布日期:2015-07-21 11:03:23
在确定稠化剂的情况下,交联剂的选择至关重要,优良的交联剂应该使得 压裂液具有一定的耐温能力、交联延迟时间和悬砂能力。因此本部分将通过对 压裂液的耐温能力、延迟时间和悬砂能力进行测试,从而确定合成过程中试剂 的最佳用量和最优工艺条件。
目前在压裂施工过程中,通常选用的交联剂为有机硼交联剂,但其的耐温性能较差,且不易破胶,限制其进行大规模的应用。而本文采用钛离子为核心离子,以三乙醇胺为配位体,钛离子具有空轨道,因此其可以与配位原子形成配位键,从而可以与稠化剂分子链上的羟基形成络合物,使得交联剂具有交联 的效果。配位体的存在会影响络合物的生成,从而使得交联剂具有一定的延迟 能力。
钛离子最外层具有空轨道,可以与提巧孤对电子的N原子形成配位键,因 此选择含有N原子的三乙醇胺作为配位体。在甘油和异丙醇提供的环境下,钛 离子与含有多个配位原子的配位体的三乙醇胺进行络合,形成具有环状结构的 络合物。由于钛离子引入了有机配位体,大大提高了交联剂的稳定性,由于形成的络合物具有环状结构,提高了交联剂的耐温能力。
在无水条件下,将一定质量分数的的异丙醇和的甘油加入三口烧瓶中,加热至一定温度,搅拌一定时间;在搅拌条件下,加入一定质量分数的三乙醇胺 和的钛酸丁酯,在此温度下反应一定时间,即得有机钛交联剂
悬砂性能是指压裂体系携带支撑剂的能力〜。压裂液的作用通常为携带支 撑剂,从而在储集层渗透率的支撑裂缝带,使流体在支撑裂缝中有较高的流通 性,减少流体的流动阻力,从而达到增产、增注的目的。压裂体系悬砂性能较 弱时,会使得携带的支撑剂快速下沉,会聚集在井口的管道,造成砂卡。因此, 一种良好的压裂液应具有较强的携砂能力,良好的携砂能力取决于压裂液是否 具有较高的粘度,又由于地层的温度较高的温度,因此,压裂液应具有较高的耐温能力
压裂体系悬砂性能的强弱是通过沉砂速度进行测定。沉砂速度的测定方法:在配制好的压裂液中加入少量细砂,搅拌均匀,再放入HKhnL的量筒中, 记录下不同温度下细砂沉到底部的时间。
有机钛交联剂的合成
 
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