[发明专利]一种双烷基脲型超分子稠化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种双烷基脲型超分子稠化剂及其制备方法和应用。以二异氰酸酯和烷基胺为反应原料，进行加成反应得到双烷基脲稠化剂；烷基胺为2‑乙基己胺，二异氰酸酯为2,4‑甲苯二异氰酸酯或2,4/2,6‑甲苯二异氰酸酯，本发明的稠化剂对各种烷烃均具有较好的稠化性能，其在非极性溶剂中能通过分子间氢键形成超分子聚集体，超分子聚集体进一步纠缠形成空间网络结构。相对传统交联型压裂液而言，本发明的稠化剂制得的超分子型烃基压裂液无需交联，具有优异的剪切恢复性，较好的携砂性，无需加入破胶剂，与地层原油混合即可迅速破胶，具有破胶时间短、无残渣的特点，尤其适用于低渗致密、水敏严重的非常规油气藏的压裂施工。

技术领域

本发明属于烃基压裂液增稠剂技术领域，具体涉及一种双烷基脲型超分子稠化剂及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

水力压裂液因具有适应性强、成本低、携砂性能好等优点，目前被各国广泛应用，但对于储层物性较差的非常规油气藏，使用水基压裂液极易造成黏土膨胀、水相圈闭等储层损害现象，此外还会带来水资源浪费和环境污染等问题。针对水基压裂液存在的以上各种问题，有必要研究和发展无水压裂液。

无水压裂技术，是指以非水介质作为基液和携砂物质的压裂方法，其特点是体系不含水或少含水，因此可以有效的避免水相圈闭伤害。使用无水压裂压出的裂缝几乎全部有效裂缝，最终采收率相比水基压裂液可提高20％-30％。无水压裂液包括二氧化碳压裂液、醇基压裂液、烃基压裂液、氮基压裂液。其中烃基压裂液因其配伍性较好、无需压后处理、可重复利用等特点成为目前研究的热点。烃类稠化剂包括三正丁基氟化锡、羟基铝酸酯、油溶性聚合物、烷基磷酸酯等。

目前应用最为广泛的烃基压裂液类型是烷基磷酸酯体系，其具有成本低廉、工艺简单的优点。然而它的缺点也十分明显，那就是交联时间较长，压后需要加入破胶剂进行破胶，并且无法做到完全无水。这限制了其在储层敏感性较强、储层物性较差的非常规油气藏中的应用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种双烷基脲型超分子稠化剂及其制备方法和应用。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种双烷基脲型超分子稠化剂，双烷基脲型超分子稠化剂为2,4-二烷脲基甲苯(EHUT-100)或2,4/2,6-二烷脲基甲苯 (EHUT-80)，2,4/2,6-二烷脲基甲苯为质量分数80％的2,4-甲苯二异氰酸酯、20％的2,6-甲苯二异氰酸酯组成的二异氰酸酯混合物与烷基胺反应生成的两种不同构型双烷基脲的混合物。

双烷基脲型超分子稠化剂(双烷基脲稠化剂)对各种烷烃均具有较好的稠化性能，其在非极性溶剂中能通过分子间氢键形成超分子聚集体，超分子聚集体进一步纠缠可形成空间网络结构。

EHUT-100相比于EHUT-80，在基液中形成的网络结构强度更高，稠化能力更好。

第二方面，上述双烷基脲稠化剂在无水压裂液领域中的应用，压裂液主要用于油田储层改造以提高采收率。

第三方面，一种双烷基脲稠化剂的制备方法，以二异氰酸酯和烷基胺为反应原料，进行加成反应得到双烷基脲稠化剂。

在本发明的一些实施方式中，二异氰酸酯和烷基胺分别溶解在二氯甲烷中，然后将两种溶液混合进行加成反应，得到的产物进行蒸馏得到粗产品，利用乙酸乙酯溶剂对粗产品进行重结晶，干燥得到双烷基脲稠化剂。