一种利用亚麻纤维合成两性表面活性剂制备清洁压裂液的方法

摘要

本发明公开了一种利用亚麻纤维合成两性表面活性剂制备清洁压裂液的方法，属于清洁压裂液领域。本发明利用亚麻纤维素为原料，先将其进行亲水改性，得到纤维素硫酸酯，然后对其进行疏水改性，改性后与环氧丙基二甲基辛基氯化铵进行高分子化学反应，制得两性纤维素高分子表面活性剂，利用其和阳离子表面活性剂、反离子、电解质、水混合制备得清洁压裂液，本发明制备得到的两性表面活性剂具有良好表面活性，去污力、起泡力和渗透力好，制备得到的清洁压裂液与传统瓜尔胶压裂液相比，具有更易破胶且破胶彻底，遇油、水等均可破胶而无残渣，破胶彻底且对储层的伤害小，使用方便，简单高效。

主权项

一种利用亚麻纤维合成两性表面活性剂制备清洁压裂液的方法，其特征在于具体制备步骤为：称取300～500g亚麻纤维，用纤维切割机切成10～15mm长度的短纤维，放入烘箱中，在60～80℃下干燥4～5h，将烘干后的亚麻纤维按固液比1：5与质量分数15%氢氧化钠溶液混合，在45～55℃下浸泡1～2h，浸泡结束后过滤取出亚麻纤维，并用去离子水洗涤3～5次，清洗后干燥；在装有搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入8～10g上述干燥的亚麻纤维，按固液比1:8加入N,N‑二甲基甲酰胺，升高至153～155℃下使N,N‑二甲基甲酰胺沸腾15～25min，沸腾结束后降温至室温浸泡2～4天，浸泡后抽滤，得改性亚麻纤维，并干燥；量取50～70mLN,N‑二甲基甲酰胺加入到250mL的三口烧瓶中，放入冰水浴中，在0～5℃下向烧瓶中滴加5～8mL氯磺酸，滴加后在400～500r/min转速下搅拌反应40～60min，反应结束后向烧瓶中加入8～10g上述改性亚麻纤维和120～130mLN,N‑二甲基甲酰胺，移入水浴中，在50～55℃下搅拌反应1～2h，得反应液；将上述反应液按体积比1:3与质量分数5%氢氧化钠乙醇溶液混合，静置沉淀完全后过滤，将滤渣用无水乙醇洗涤2～3次后烘干，将烘干后滤渣再按固液比1:1加入去离子水中搅拌混合溶解，将溶液装入透析袋中用蒸馏水透析10～12h，透析结束后将透析液冷冻干燥，得纤维素硫酸酯；向500mL三口烧瓶中加入10～12g上述制得的纤维素硫酸酯，50～60mL去离子水和2～4g氢氧化钠，在60～70℃水浴温度下搅拌反应30～50min，反应后向反应液中加入6～8g环氧丙基二甲基辛基氯化铵和20～40mL蒸馏水，升温至80～90℃继续搅拌反应3～5h，反应后冷却至室温，静置后沉淀物，并用甲醇重新沉淀，将沉淀物按固液比1:1与水混合后过滤得滤液，滤液冷冻干燥即可得到两性表面活性剂；按重量分数计，分别选取5～8份上述制得的两性表面活性剂、5～7份十六烷基三甲基溴化铵和80～90份水混合得到透明液体，向液体中加入4～7份氯化钠和1～3份苯甲酸钠混合搅拌均匀，即可得到清洁压裂。