一种耐酸型NEDTA络合剂及其合成方法和应用技术

本发明专利技术涉及油田酸性压裂液技术领域，公开了一种耐酸型NEDTA络合剂及其合成方法和应用。该络合剂为具有如式（Ⅰ）所示结构的化合物，在式（Ⅰ）中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自Na、K。本发明专利技术提供的耐酸NEDTA络合剂可在酸溶液中溶解并保持稳定，能够在酸化压裂液中起到络合作用，防止酸化压裂液过程中产生不溶性沉淀物质堵塞孔隙，伤害储层。伤害储层。伤害储层。伤害储层。

【技术实现步骤摘要】
一种耐酸型NEDTA络合剂及其合成方法和应用


[0001]本专利技术涉及油田酸性压裂液
，具体涉及一种耐酸型NEDTA络合剂及其合成方法和应用。

技术介绍

[0002]酸化压裂液是开发碳酸盐类低渗、超低渗致密储层的有效手段。储层岩石的矿物组成主要有伊利石、绿泥石、蒙脱石、高岭石、方解石、浊沸石、白云石、伊蒙混层、绿蒙混层、石英、长石、云母等。其中，除了碳酸盐类矿物（方解石与白云石）与酸发生反应增加溶液中的Ca
2+
、Mg
2+
、Fe
2+
等离子，黏土类矿物绿泥石、高岭石、伊利石等也会与酸发生缓慢的反应增加溶液中的Si
4+
、Al
3+
、Fe
2+
等离子。
[0003]随着酸岩反应的进行，H
+
被消耗使得溶液的pH会升高，这会导致溶液中的Ca
2+
、Fe
2+
等重新结晶成固体而伤害储层。因此，为防止进入溶液中的离子再次沉淀出来，需要在酸化压裂液中加入络合剂。
[0004]络合剂可以与Ca
2+
、Mg
2+
、Fe
2+
等阳离子形成可溶于水的络合物，达到防止Ca
2+
、Mg
2+
、Fe
2+
等再次生成CaCO3、MgCO3、Fe(OH)3等沉淀物质伤害储层。
[0005]然而，现有络合剂在常温下难溶于水，并且在酸性溶液中会结晶析出，对地层造成二次伤害，导致其无法应用在酸化压裂液中。
[0006]因此，亟需开发出一种能够易溶于水且在酸化压裂液中不会结晶析出不溶物质的络合剂。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服由于现有络合剂在酸化压裂液中生成不溶物质而对地层产生二次伤害的缺陷。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种耐酸型NEDTA络合剂，该络合剂为具有如式（Ⅰ）所示结构的化合物：
在式（Ⅰ）中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自Na、K。
[0009]本专利技术第二方面提供一种合成第一方面所述耐酸型NEDTA络合剂的方法，该方法包括以下步骤：（1）将第一原料溶解于水中，得到含所述第一原料的水溶液；其中，所述第一原料为EDTA二钠或EDTA二钾；（2）在碱性催化剂存在下，将含所述第一原料的水溶液和第二原料进行接触反应，得到第一混合溶液；其中，所述第二原料为氯乙酸钠或氯乙酸钾；（3）将所述第一混合溶液依次进行蒸馏处理和干燥处理。
[0010]本专利技术第三方面提供第一方面所述耐酸型NEDTA络合剂在油田酸性压裂液中的应用。
[0011]本专利技术提供的耐酸NEDTA络合剂可在酸溶液中溶解并保持稳定，能够在酸化压裂液中起到络合作用，防止酸化压裂液过程中产生不溶性沉淀物质堵塞孔隙，伤害储层。
[0012]特别地，将本专利技术提供的络合剂用于酸化压裂液，能够提高压裂液的渗吸采收率和携砂性能。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0014]图1为EDTA二钠及本专利技术实施例1制备得到的耐酸型NEDTA络合剂在酸中溶解情况实物图；图2为EDTA二钠及本专利技术实施例1制备得到的耐酸型NEDTA络合剂在酸中溶解情况实物图；图3为EDTA二钠及本专利技术实施例1制备得到的耐酸型NEDTA络合剂的红外谱图；图4为本专利技术实施例1制备得到的耐酸型NEDTA络合剂的热重曲线图。
具体实施方式
[0015]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0016]本专利技术中，未作相反说明的情况下，所述室温或常温均表示25
±
2℃。
[0017]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种耐酸型NEDTA络合剂，该络合剂为具有如式（Ⅰ）所示结构的化合物：
在式（Ⅰ）中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自Na、K。
[0018]优选地，在式（Ⅰ）中，R1、R2、R3、R4、R5均为Na。
[0019]如前所述，本专利技术的第二方面提供了一种合成第一方面所述耐酸型NEDTA络合剂的方法，该方法包括以下步骤：（1）将第一原料溶解于水中，得到含所述第一原料的水溶液；其中，所述第一原料为EDTA二钠或EDTA二钾；（2）在碱性催化剂存在下，将含所述第一原料的水溶液和第二原料进行接触反应，得到第一混合溶液；其中，所述第二原料为氯乙酸钠或氯乙酸钾；（3）将所述第一混合溶液依次进行蒸馏处理和干燥处理。
[0020]本专利技术提供的合成方法条件温和，工艺简单，适宜于大规模工业化生产。
[0021]根据一种特别优选的具体实施方式，在步骤（1）中，所述第一原料为EDTA二钠。
[0022]优选地，在步骤（1）中，所述第一原料与所述水的用量重量比为1:40
‑
50，更优选为1:40。
[0023]根据一种特别优选的具体实施方式，在步骤（2）中，所述第二原料为氯乙酸钠。
[0024]优选地，在步骤（2）中，所述碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0025]根据一种特别优选的具体实施方式，在步骤（2）中，所述碱性催化剂为氢氧化钠。
[0026]优选地，在步骤（2）中，所述第二原料、所述氢氧化钠、所述第一原料的用量摩尔比为1
‑
1.1:2
‑
2.1:1，更优选为1
‑
1.1:2:1。专利技术人发现，在该优选情况下的具体实施方式，得到的络合剂用于酸化压裂液中，能够得到渗吸采收率和携砂性能更优异的压裂液。
[0027]优选地，在步骤（2）中，所述接触反应的条件至少包括：搅拌速度为400
‑
600rpm，温度为70
‑
75℃，时间为12
‑
14小时。更优选地，在步骤（2）中，所述接触反应的条件至少包括：搅拌速度为500rpm，温度为70
‑
75℃，时间为12
‑
14小时。
[0028]优选地，在步骤（3）中，所述蒸馏处理的条件至少包括：温度为40
‑
120℃，时间为0.5
‑
48小时。
[0029]优选地，在步骤（3）中，所述干燥处理的条件至少包括：温度为90
‑
120℃，时间为0.2
‑
48小时。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐酸型NEDTA络合剂，其特征在于，该络合剂为具有如式（Ⅰ）所示结构的化合物：在式（Ⅰ）中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地选自Na、K。2.根据权利要求1所述的络合剂，其中，在式（Ⅰ）中，R1、R2、R3、R4、R5均为Na。3.一种合成权利要求1或2所述耐酸型NEDTA络合剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）将第一原料溶解于水中，得到含所述第一原料的水溶液；其中，所述第一原料为EDTA二钠或EDTA二钾；（2）在碱性催化剂存在下，将含所述第一原料的水溶液和第二原料进行接触反应，得到第一混合溶液；其中，所述第二原料为氯乙酸钠或氯乙酸钾；（3）将所述第一混合溶液依次进行蒸馏处理和干燥处理。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤（1）中，所述第一原料与所述水的用量重量比为1:40
‑
50。5.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤（2）中，所述碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：师巍锋，师永民，师翔，
申请(专利权)人：华巍博大北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：