本发明涉及油田压裂液中的增稠剂，具体涉及一种速溶液体胍胶的制备方法。
背景技术：
全球油气田普遍采用水力压裂工艺发行油气层渗流技术，以大幅度提高油气田井的生产能力，特别是水基压裂的应用最为广泛；目前国内常规水基压裂工艺一般通过在水中加入增稠剂干粉，充分溶胀使其达到一定的粘度，溶胀过程通常需要几个小时甚至十几个小时，而正式压裂时间通常在两个小时左右，这种非连续的压裂工艺消耗时间长，生产效率低，并且需要混配设备，压裂后罐内会有余液残留，既浪费材料，又易造成环境污染，压裂效果不好，压裂成本高；
为了改善非连续压裂的不足，国外提出了一种“liquidgelconcentrate”（lgc）技术，即连续水基压裂技术，主要是通过选择特定增稠剂，该增稠剂能在短时间内达到规定的粘度，大幅度减少溶胀时间，在现场即配即用，从而实现连续压裂的目的；现有技术中的增稠剂通常以水为分散介质，再加入一定稳定剂，如有机膨润土、金属离子等，形成一种浓缩增稠剂，但是存在浓缩比低（水基增稠剂质量与浓缩液质量比）、稳定性差、流动性差等缺点，以有机膨润土会为压裂液带来残渣含量，伤害地层，不能够适应现场即配即用、连续水基压裂技术对于增稠剂需要具有较好的稳定性、流动性和较快水化时间的使用要求，不能消除对压裂液性能的负面影响，仍然不能实现连续水基压裂工艺；例如现有技术中的液体胍胶浓缩比在15～25%左右，水化时间较长，工艺复杂难以工业化生产，且成本较高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种浓缩比高、稳定性好、流动性好、水化时间短，能满足现场连续压裂工艺要求，提高压裂效率，降低压裂成本的油田用速溶液体胍胶及其制备方法。
本发明的油田用速溶液体胍胶，其特征在于：
由以下重量份的原料制成：
胍胶干粉50～65份、分散介质50～60份、乳化剂3～4份；
所述胍胶干粉为羟丙基胍胶；
所述分散介质为白油、异构十二烷烃和异构十六烷烃中的一种或多种组合；
所述乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中的一种或两种组合。
所述速溶液体胍胶由以下重量份的原料制成：胍胶干粉65份、分散介质60份、乳化剂4份。
所述胍胶干粉为羟丙基胍胶，分散介质为白油和异构十二烷烃的混合物，乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯。
所述分散介质中白油与异构十二烷烃的重量份比例为白油：异构烷烃=5:1。
本发明还涉及一种用于制备以上所述油田用速溶液体胍胶的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
第一步，将分散介质置入搅拌釜中，中速搅拌20～30min，再加入乳化剂，中速搅拌0.5～1小时，静置0.5～1小时；
第二步，向步骤一中静置后的溶液中缓慢加入胍胶干粉，并逐渐增加搅拌速度，使其充分混合均匀，获得混合物；
第三步，将步骤二获得的混合物置入高速搅拌杯中，在10000～11000r/min转速下搅拌0.5～1小时，即可。
所述第一步中分散介质为32#白油+异构十二烷烃，重量份比为5:1；乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯。
所述第二步中胍胶干粉为羟丙基胍胶。
本发明的油田用速溶液体胍胶及其制备方法，通过对分散介质、稳定剂、乳化剂等材料进行优选和配方优化，以白油、异构十二烷烃和异构十六烷烃中的一种或几种为分散体系，以失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中的一种或几种作为乳化剂，通过复配工艺制备出一种浓缩比高、稳定性好、流动性好、水化时间短的速溶液体胍胶，可用作压裂液稠化剂使用，并且对胶液综合性能没有负面影响，能够适应现场即配即用、连续水基压裂技术对于增稠剂需要具有较好的稳定性、流动性和较快水化时间的使用要求，实现了连续水基压裂工艺，提高了压裂效率，降低了压裂成本，具体有益效果如下：
1、较高的浓缩比：浓缩比达到45～50%，在一定程度上能减少工业成本；
2、稳定性好：静置一个月液体析出率＜5%；
3、水化时间短：3分钟可完全水化，5分钟达到粘度最大值；
4、对压裂液性能没有负面影响；
5、工艺简单，适于工业化生产。
具体实施方式
本发明的油田用速溶液体胍胶，由以下重量份的原料制成：
胍胶干粉50～65份、分散介质50～60份、乳化剂3～4份；
胍胶干粉为羟丙基胍胶；分散介质可以选择白油、异构十二烷烃和异构十六烷烃中的一种或多种组合；乳化剂可以选择失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中的一种或多种组合。
本发明制备以上所述油田用速溶液体胍胶的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将分散介质置入搅拌釜中，中速搅拌20～30min，再加入乳化剂，中速搅拌0.5～1小时，静置0.5～1小时；
第二步，向步骤一中静置后的溶液中缓慢加入胍胶干粉，并逐渐增加搅拌速度，使其充分混合均匀，获得混合物；
第三步，将步骤二获得的混合物置入高速搅拌杯中，在10000～11000r/min转速下搅拌0.5～1小时，即可。
实施例1：
速溶液体胍胶由以下重量份的原料制成：胍胶干粉65份、分散介质60份、乳化剂4份。
胍胶干粉为羟丙基胍胶，分散介质为白油和异构十二烷烃的混合物，乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯。
分散介质中白油与异构十二烷烃的重量份比例为白油：异构烷烃=5:1。
速溶液体胍胶的制备方法的制备方法，包括以下步骤：
一、将分散介质置入搅拌釜中，中速搅拌20min，再加入乳化剂，中速搅拌0.5小时，静置0.5小时；
二、向步骤一中的溶液中缓慢加入胍胶干粉，并逐渐增加搅拌速度，使其充分混合均匀；
三、将步骤二中的混合物置入高速搅拌杯中，在10000～11000r/min转速下搅拌0.5小时，即可。
制得的速溶液体胍胶的有效含量在45～50%，粘度在100～150mpa.s。
将本发明实施例一制得的速溶液体胍胶与胍胶原粉在水中进行溶胀性能测试，其结果如表1所示：
表1本发明与胍胶原粉在水中进行溶胀性能对比
注：速溶液体胍胶加量：0.6%；胍胶原粉加量：0.3%
由表1结果发现：本发明在5分钟内能达到最大粘度值，比胍胶原粉在水中的溶胀速度快。
表2为本发明压裂液配方（0.6%速溶液体胍胶+0.3%交联剂）与胍胶原粉压裂液配方（0.3%胍胶原粉+0.3%交联剂）在90℃的抗温抗剪切性能：
由表2结果发现：本发明经过交联后在90℃，与胍胶原粉相比较，对胶液性能没有负面影响，抗温抗剪切性能较好。
表3为本发明压裂液配方（0.6%速溶液体胍胶+0.3%交联剂）与胍胶原粉压裂液配方（0.3%胍胶原粉+0.3%交联剂）的破胶性能对比：
其结果表明：通过本发明制备的速溶液体胍胶比目前使用的胍胶原粉水化时间短、抗剪切性能好、破较快、配液工序简单。
本发明以白油、异构十二烷烃和异构十六烷烃中的一种或几种为分散体系，失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中的一种或几种为乳化剂，通过复配工艺，使得体系具有较高的浓缩比和良好的稳定性，并且对胶液综合性能没有负面影响。
本发明具有水化时间短，浓缩比高，交联后抗剪切性能好，破较快，工艺简单等特点。
实施例2
本发明是由下列重量份的原料制成：胍胶干粉50份，分散剂60份，乳化剂4份；所述胍胶干粉为羟丙基胍胶（一级），分散剂为32#白油+异构十二烷烃（重量比为5:1），乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯。
其制备方法包括如下步骤：
一、将分散介质置入搅拌釜中，中速搅拌20min，再加入乳化剂，中速搅拌0.5小时，静置0.5小时；
二、向步骤一中的溶液中缓慢加入胍胶干粉，并逐渐增加搅拌速度，使其充分混合均匀；
三、将步骤二中的混合物置入高速搅拌杯中，在10000～11000r/min转速下搅拌0.5小时，即可。
步骤三中制得的速溶液体胍胶的固含量为43~45%，粘度为150~300mpa.s。
实施例3
本发明是由下列重量份的原料制成：胍胶干粉45份，分散剂60份，乳化剂4份；所述胍胶干粉为羟丙基胍胶（一级），分散剂为32#白油+异构十二烷烃（重量比为5:1），乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯+失水山梨糖醇脂肪酸酯（重量比为3:1）。
其制备方法包括如下步骤：
一、将分散介质置入搅拌釜中，中速搅拌20min，再加入乳化剂，中速搅拌0.5小时，静置0.5小时；
二、向步骤一中的溶液中缓慢加入胍胶干粉，并逐渐增加搅拌速度，使其充分混合均匀；
三、将步骤二中的混合物置入高速搅拌杯中，在10000～11000r/min转速下搅拌0.5小时，即可。
步骤三中制得的速溶液体胍胶的固含量为40~43%，粘度为100~250mpa.s。
实施例4
本发明是由下列重量份的原料制成：胍胶干粉65份，分散剂60份，乳化剂4份；所述胍胶干粉为羟丙基胍胶（一级），分散剂为26#白油+异构十二烷烃（重量比为5:1），乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯。
其制备方法包括如下步骤：
一、将分散剂和乳化剂依次置入搅拌釜中，中速搅拌0.5小时，静置0.5小时；
二、向步骤一中的溶液中缓慢加入胍胶干粉，并逐渐增加搅拌速度，使其充分混合均匀；
三、将步骤二中的混合物置入高速搅拌杯中，在10000～11000r/min转速下搅拌0.5小时，即可。
步骤三中制得的速溶液体胍胶的固含量为48~51%，粘度为250~350mpa.s。
实施例5
本发明是由下列重量份的原料制成：胍胶干粉55份，分散剂60份，乳化剂4份；所述胍胶干粉为羟丙基胍胶（一级），分散剂为26#白油+异构十二烷烃（重量比为5:1），乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯+失水山梨糖醇脂肪酸酯（重量比为3:1）。
其制备方法包括如下步骤：
一、将分散剂和乳化剂依次置入搅拌釜中，中速搅拌0.5小时，静置0.5小时；
二、向步骤一中的溶液中缓慢加入胍胶干粉，并逐渐增加搅拌速度，使其充分混合均匀；
三、将步骤二中的混合物置入高速搅拌杯中，在10000～11000r/min转速下搅拌0.5小时，即可。
所述步骤三中制得的速溶液体胍胶的固含量为45~50%，粘度为150~250mpa.s。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明的进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例技术方案的精神和范围。
具体设计思路：
本发明属于油田压裂液中的增稠剂技术领域，具体涉及一种速溶液体胍胶的制备方法，针对目前国内压裂现场非连续压裂工艺的缺点和不足，能满足现场连续压裂工艺要求，提高压裂效率，降低压裂成本。
自1947年以来，水力压裂工艺由于能大幅度提高油气田井的生产能力，作为一种改造油气层渗流工艺技术在全球油气田普遍使用，其中水基压裂的应用最为广泛，在我国，水基压裂液的配方已经日趋成熟，为了进一步提高压裂效果，降低压裂成本，不仅仅在于压裂液配方的改进，还需要在压裂工艺上寻求突破。目前大部分使用的是常规水基压裂工艺，即在水中加入增稠剂干粉，充分溶胀使其达到一定的粘度，这一过程往往需要几个小时甚至十几个小时，而正式压裂时间通常在两个小时左右，这种非连续的压裂工艺效率较低，工时较长，并且需要混配设备，压裂后罐内会有余液残留，既浪费材料，又易造成环境污染。
为了改善非连续压裂的不足，国外提出了一种“liquidgelconcentrate”（lgc）技术，即连续水基压裂技术，主要是通过选择特定增稠剂，该增稠剂能在短时间内达到规定的粘度，大幅度减少溶胀时间，在现场即配即用，从而实现连续压裂的目的。此类增稠剂需要具有较好的稳定性、流动性和较快的水化时间，满足这三大要求至少对压裂液性能没有负面影响，这样才能实现连续水基压裂工艺。
目前这类增稠剂主要有以水为分散介质，再加入一定稳定剂，如有机膨润土、金属离子等，形成一种浓缩增稠剂，但是以水为分散介质具有浓缩比低（水基增稠剂质量与浓缩液质量比）、稳定性差、流动性差等缺点，以有机膨润土会为压裂液带来残渣含量，伤害地层，且制备工艺复杂，难以实现工业化生产。
本发明主要是为了制备出一种具有高浓缩比、良好稳定性和流动性，并且具有较短水化时间的一种速溶液体胍胶，在现场实现连续压裂作业，缩短工时，减少时耗和设备搁置的费用。
本发明是在目前现有技术的情况下，为克服目前现有技术的缺陷和不足的条件下，通过对分散介质、稳定剂、乳化剂等材料进行优选和配方优化，在室内制备出一种浓缩比高、稳定性好、流动性好、水化时间短的速溶液体胍胶。
本发明专利具有的优点是：
1、较高的浓缩比：浓缩比达50%以上；
2、稳定性好：静置一个月液体析出率＜5%；
3、水化时间短：3分钟可完全水化，5分钟达到粘度最大值；
4、对压裂液性能没有负面影响。
本发明主要有以下3点特征：
1、浓缩比在45～50%左右，在一定程度上能减少工业成本；
2、水化时间短，5分钟内能达到最大粘度值；
3、工艺简单，能用于工业化生产。
本发明可应用于油气田现场压裂，实现连续压裂工艺，降低压裂成本，具有良好的应用前景。
本发明的目的是这样实现的：由以下重量份的原料制成的：胍胶干粉50～65份、分散介质50～60份、乳化剂3～4份：所述的胍胶干粉为市场上压裂使用的羟丙基胍胶，分散介质为白油、异构十二烷烃和异构十六烷烃中的一种或几种，乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中的一种或几种。
本发明具体可以是由以下重量份的原料制成：胍胶干粉65份、分散介质60份、乳化剂4份：所述胍胶干粉为羟丙基胍胶，分散介质为白油和异构十二烷烃（白油：异构烷烃=5:1），乳化剂为氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯。
一种速溶液体胍胶的制备方法的制备方法，包括以下步骤：
一、将分散介质置入搅拌釜中，中速搅拌20min，再加入乳化剂，中速搅拌0.5小时，静置0.5小时；
二、向步骤一中的溶液中缓慢加入胍胶干粉，并逐渐增加搅拌速度，使其充分混合均匀；
三、将步骤二中的混合物置入高速搅拌杯中，在10000～11000r/min转速下搅拌0.5小时，即可。
所述步骤三中制得的速溶液体胍胶的有效含量在45～50%，粘度在100～150mpa.s。
本发明提供的速溶液体胍胶用于压裂液的应用，可用作压裂液稠化剂使用。