葡萄糖改性有机硼交联剂在水基聚乙烯醇压裂液中的应用
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于 常规硼 酸盐交 联 的压 裂液 ． 当反应 条件 不 同时 ， 得
收 稿 日期 ： ０ ００ — ２ １ －９３ ０
基金项 目：国家重 大专项 示范工程子课题（ 编号 ：０ ８ Ｘ０ ０ ４４１ —） ２０ Ｚ ５４ －７１ 作者简介 ：隋明炜 （９ ６ ） 男 ， １８ 一 ， 主要从 事精 细化学品的开发与应用方面 的研究． － ａ ：ｕｍ ｎｗ ｉ ２ ．ｏ Ｅｍ ｉ ｓｉｉｇ ｅ＠１６ ｃｍ ｌ
５ ０ｓ 间 ， ０ 之 耐热 温度在 ７ ０℃ 左 右． 以聚 乙烯 醇 为稠 化 剂 的 水 基 冻胶 压 裂 液 的 最 低 有 效 浓度 可达
１． ％ ． １
关 键词 ： 水基 压 裂液 ； 交联 剂 ； 有机硼 ； 萄糖 ； 乙烯 醇 ； 葡 聚 交联延 迟
中图分 类号 ：Ｅ ９ Ｔ ３ 文献标 识 码 ： Ａ
该 反应 得到 的产 物 是 透 亮 澄 清 液 体 ， 时 间 放 长 置 溶液 没有 发生 明显 变 化 ． 反应 机 理 是 过 量 的 葡 其
本 实验 研究 反应 温 度 、 硼糖 用 量 比例 等 因 素对 有 机硼交 联 剂实 际使 用 性 能 的影 响 ， 出葡 萄糖 改 找
萄 糖分 子包 裹在胶 体 颗 粒 的周 围 ， 硼 酸 盐 离 子 可 对
油气工艺技术研究 院， 西 西安 ７０２ ； ． 庆钻探公司 长庆井下技术作业公 司， 西 西安 ７０２ ） 陕 １０ １ ３ 川 陕 １０ １
摘要 ： 为验 证 聚 乙烯 醇作 为 水基 冻胶 压 裂 液 的 可行 性 ， 出 葡 萄糖 改 性 有机 硼 交联 剂的 压 裂 液 体 提 系． 用 实验 室 自制 葡 萄糖 改性 有机硼 交联 剂 ， 出原 料 最佳 配比 ｎ（ 砂 ） （ 萄糖 ）＝１ １５ 采 得 硼 ： 葡 ：．． 葡 萄糖 改性 有机 硼 交联 剂对 聚 乙烯 醇 有很 好 的 延 时性 和 耐 高 温性 ， 交联 时 间可 以控 制 在 ６ 其 ０～
交联 时 间及耐 温性 能 的影 响
１ 反 应 机 理
１ １ 有机硼 交 联剂 的合成 机 理 ．
有 机硼 交联 剂 的合成 分水 解 反应 与络 合反应 两
步．
机 钛 （ ） 体 系 的 交 联 剂 ¨ 。其 优 点 是 具 有 良好 锆 等 ４，
的延缓 交联 时 间和耐 高温 等性 能 ， 缺点 是难 破胶 ， 但 反 排率低 ， 支 撑 裂 缝 倒 流 能 力 有 损 害 Ｊ 随后 又 对 ．
２１ ０ １年 ３月
西安石 油大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｉ ｎＳ ｉ ｕＵ ｉ ｒｉ （ ａｕａ Ｓｉ ｃ ｄｔ ｎ ｏ ｒａ ｏ Ｘ ｈ ｏ ｎ ｅｓｙ Ｎ ｔｒ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ａ ｙ ｖ ｔ ｌ ｅ ｉ
Ｍ ａ ．２ １ ｒ ０ｌ
第２ ６卷第 ２期
一
９ 一 Ｏ
西安石油大学学报 （ 自然科 学版）
到 的产物 的结合 程度 会 有 所不 同 ， 会 直接 影 响 产 将 品的使用 性能． 成 反应 中的反 应 条 件 和硼 糖 用 量 合 的选 择将 以实验结 果 为依据 ．
１ ２ 有机硼 交联 聚 乙烯醇机理 ．
交联 剂 是 水 基 冻 胶 压 裂 液 的一 个 重 要 组 成 部 分 ， 过 与高 聚物 以 多种 键 态 形 式 络 合 而成 可钩 挂 通 的高 黏度胶 体 ， 应用 在压 裂施 工 中 的造 缝 和携砂 ． 早 期 的交联 剂 以无 机 金 属 化 合 物 为 主 ， 随着 深 层 油 气 田的勘 探 与开采 ， ２ 在 ０世 纪 ８ Ｏ年代 之后 ， 出现 了有
以起 到屏 蔽 的作用 ， 而延 长 聚 乙烯 醇 的 交联 时 间 从
性 有机 硼交联 剂 的最 佳 方 案 ． 据 实 验 数 据得 到 不 依
同硼糖 比例 下 ， 联剂 的用 量 对 聚 乙 烯 醇水 溶 液 的 交
并提 高冻 胶 的耐温 性 能 ． 因此 延 时 性 和 耐 温性 能 优
Ｖｏ ． １２６ Ｎｏ． ２
文章 编号 ：６ ３ ６ Ｘ（ ０ ） ２０ ８ －４ １７ － ４ ２ １ ０ －０ ９０ ０ １
葡萄糖改性有机硼交联剂在水基聚乙烯醇压裂液中的应用
隋 明 炜 沈 一 丁 ， 宪文 钟 新 荣 薛小 佳 丁 里 ， 李 ， ， ，
（ ． 西科 技大学 轻化工助剂化学与技术教育 部重点实验室 ， １陕 陕西 西安 ７０ ２ ； ． １０ １ ２ 中国石油长庆油 田
剂 ， 步测试 用 于 以聚 乙烯 醇 为 稠化 剂 的压 裂 液ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 初
效果．
（ ） 合反 应 ． 理 见 式 （ ） 有 机 硼 交 联 剂 是 ２络 机 ３． 硼酸 盐水解 生成 的硼 酸盐 离 子与 某些 有机 配位体 在
一
定条 件下 发 生络合 的产 物 ， ： 即
Ｂ（ Ｈ） 一＋Ｃ Ｈｌ ６ Ｃ Ｈｌ ６ 凡＜ （ ） Ｏ ４ ６ ２ ６ ２ Ｂ， ５ Ｏ Ｏ ３
出现 了有机硼 交 联 剂 剖 ， 在 存 放稳 定 性 、 但 交联 时
（） １ 水解 反应 ，
Ｎ ２ ４ ７ Ｈ Ｏ—｝ Ｂ（ Ｈ） ａＢ Ｏ ＋７ ２ ２ Ｏ ３＋２ Ｏ ４ Ｂ（ Ｈ） 一＋
２ ａ Ｎ Ｂ Ｏ ３ ２ 一 Ｂ（ Ｈ） 一＋Ｈ （ Ｈ） ＋Ｈ ０ Ｏ ４ （） １ （） ２
间延 时性 等还 存在 一些 不 足 ， 响 了应用 效 果 。． 影 。。
现尝 试采 用 聚 乙烯 醇 作 稠 化 剂 制 备 水 基 冻 胶 压 裂
液． 因为 聚 乙烯 醇 分 子 中 含 有 大 量 羟基 ＿ Ｈ ， 有 ｌ 具 Ｊ 易溶 解易交 联 的特 性 ， 以有 成 为水 基 冻胶 压 裂 液 所 稠化 剂 的 潜 质 Ｊ 合 成 了 葡 萄 糖 改 性 有 机 硼 交 联 ．
收 稿 日期 ： ０ ００ — ２ １ －９３ ０
基金项 目：国家重 大专项 示范工程子课题（ 编号 ：０ ８ Ｘ０ ０ ４４１ —） ２０ Ｚ ５４ －７１ 作者简介 ：隋明炜 （９ ６ ） 男 ， １８ 一 ， 主要从 事精 细化学品的开发与应用方面 的研究． － ａ ：ｕｍ ｎｗ ｉ ２ ．ｏ Ｅｍ ｉ ｓｉｉｇ ｅ＠１６ ｃｍ ｌ
５ ０ｓ 间 ， ０ 之 耐热 温度在 ７ ０℃ 左 右． 以聚 乙烯 醇 为稠 化 剂 的 水 基 冻胶 压 裂 液 的 最 低 有 效 浓度 可达
１． ％ ． １
关 键词 ： 水基 压 裂液 ； 交联 剂 ； 有机硼 ； 萄糖 ； 乙烯 醇 ； 葡 聚 交联延 迟
中图分 类号 ：Ｅ ９ Ｔ ３ 文献标 识 码 ： Ａ
该 反应 得到 的产 物 是 透 亮 澄 清 液 体 ， 时 间 放 长 置 溶液 没有 发生 明显 变 化 ． 反应 机 理 是 过 量 的 葡 其
本 实验 研究 反应 温 度 、 硼糖 用 量 比例 等 因 素对 有 机硼交 联 剂实 际使 用 性 能 的影 响 ， 出葡 萄糖 改 找
萄 糖分 子包 裹在胶 体 颗 粒 的周 围 ， 硼 酸 盐 离 子 可 对
油气工艺技术研究 院， 西 西安 ７０２ ； ． 庆钻探公司 长庆井下技术作业公 司， 西 西安 ７０２ ） 陕 １０ １ ３ 川 陕 １０ １
摘要 ： 为验 证 聚 乙烯 醇作 为 水基 冻胶 压 裂 液 的 可行 性 ， 出 葡 萄糖 改 性 有机 硼 交联 剂的 压 裂 液 体 提 系． 用 实验 室 自制 葡 萄糖 改性 有机硼 交联 剂 ， 出原 料 最佳 配比 ｎ（ 砂 ） （ 萄糖 ）＝１ １５ 采 得 硼 ： 葡 ：．． 葡 萄糖 改性 有机 硼 交联 剂对 聚 乙烯 醇 有很 好 的 延 时性 和 耐 高 温性 ， 交联 时 间可 以控 制 在 ６ 其 ０～
交联 时 间及耐 温性 能 的影 响
１ 反 应 机 理
１ １ 有机硼 交 联剂 的合成 机 理 ．
有 机硼 交联 剂 的合成 分水 解 反应 与络 合反应 两
步．
机 钛 （ ） 体 系 的 交 联 剂 ¨ 。其 优 点 是 具 有 良好 锆 等 ４，
的延缓 交联 时 间和耐 高温 等性 能 ， 缺点 是难 破胶 ， 但 反 排率低 ， 支 撑 裂 缝 倒 流 能 力 有 损 害 Ｊ 随后 又 对 ．
２１ ０ １年 ３月
西安石 油大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｉ ｎＳ ｉ ｕＵ ｉ ｒｉ （ ａｕａ Ｓｉ ｃ ｄｔ ｎ ｏ ｒａ ｏ Ｘ ｈ ｏ ｎ ｅｓｙ Ｎ ｔｒ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ａ ｙ ｖ ｔ ｌ ｅ ｉ
Ｍ ａ ．２ １ ｒ ０ｌ
第２ ６卷第 ２期
一
９ 一 Ｏ
西安石油大学学报 （ 自然科 学版）
到 的产物 的结合 程度 会 有 所不 同 ， 会 直接 影 响 产 将 品的使用 性能． 成 反应 中的反 应 条 件 和硼 糖 用 量 合 的选 择将 以实验结 果 为依据 ．
１ ２ 有机硼 交联 聚 乙烯醇机理 ．
交联 剂 是 水 基 冻 胶 压 裂 液 的一 个 重 要 组 成 部 分 ， 过 与高 聚物 以 多种 键 态 形 式 络 合 而成 可钩 挂 通 的高 黏度胶 体 ， 应用 在压 裂施 工 中 的造 缝 和携砂 ． 早 期 的交联 剂 以无 机 金 属 化 合 物 为 主 ， 随着 深 层 油 气 田的勘 探 与开采 ， ２ 在 ０世 纪 ８ Ｏ年代 之后 ， 出现 了有
以起 到屏 蔽 的作用 ， 而延 长 聚 乙烯 醇 的 交联 时 间 从
性 有机 硼交联 剂 的最 佳 方 案 ． 据 实 验 数 据得 到 不 依
同硼糖 比例 下 ， 联剂 的用 量 对 聚 乙 烯 醇水 溶 液 的 交
并提 高冻 胶 的耐温 性 能 ． 因此 延 时 性 和 耐 温性 能 优
Ｖｏ ． １２６ Ｎｏ． ２
文章 编号 ：６ ３ ６ Ｘ（ ０ ） ２０ ８ －４ １７ － ４ ２ １ ０ －０ ９０ ０ １
葡萄糖改性有机硼交联剂在水基聚乙烯醇压裂液中的应用
隋 明 炜 沈 一 丁 ， 宪文 钟 新 荣 薛小 佳 丁 里 ， 李 ， ， ，
（ ． 西科 技大学 轻化工助剂化学与技术教育 部重点实验室 ， １陕 陕西 西安 ７０ ２ ； ． １０ １ ２ 中国石油长庆油 田
剂 ， 步测试 用 于 以聚 乙烯 醇 为 稠化 剂 的压 裂 液ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 初
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（ ） 合反 应 ． 理 见 式 （ ） 有 机 硼 交 联 剂 是 ２络 机 ３． 硼酸 盐水解 生成 的硼 酸盐 离 子与 某些 有机 配位体 在
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出现 了有机硼 交 联 剂 剖 ， 在 存 放稳 定 性 、 但 交联 时
（） １ 水解 反应 ，
Ｎ ２ ４ ７ Ｈ Ｏ—｝ Ｂ（ Ｈ） ａＢ Ｏ ＋７ ２ ２ Ｏ ３＋２ Ｏ ４ Ｂ（ Ｈ） 一＋
２ ａ Ｎ Ｂ Ｏ ３ ２ 一 Ｂ（ Ｈ） 一＋Ｈ （ Ｈ） ＋Ｈ ０ Ｏ ４ （） １ （） ２
间延 时性 等还 存在 一些 不 足 ， 响 了应用 效 果 。． 影 。。
现尝 试采 用 聚 乙烯 醇 作 稠 化 剂 制 备 水 基 冻 胶 压 裂
液． 因为 聚 乙烯 醇 分 子 中 含 有 大 量 羟基 ＿ Ｈ ， 有 ｌ 具 Ｊ 易溶 解易交 联 的特 性 ， 以有 成 为水 基 冻胶 压 裂 液 所 稠化 剂 的 潜 质 Ｊ 合 成 了 葡 萄 糖 改 性 有 机 硼 交 联 ．