技术领域
本发明涉及一种利用植物胶或其羟丙基、羟乙基、羧甲基化的衍生物进行化学反应后，经干燥、粉碎，而获得压裂用多效增稠剂的方法。
背景技术
在现有的油气井水力压裂技术中，以植物胶及它们相关的化学改性衍生物做为压裂液的增稠剂占据着主导地位。这类植物胶主要有：
瓜尔胶及其化学改性后的羟丙基瓜尔胶、羟乙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶、羧甲基羟乙基瓜尔胶等衍生物。
香豆胶及其化学改性后的羟丙基香豆胶、羟乙基香豆胶、羧甲基香豆胶、羧甲基羟丙基香豆胶、羧甲基羟乙基香豆胶等衍生物。
田菁胶及其化学改性后的羟丙基田菁胶、羟乙基田菁胶、羧甲基田菁胶、羧甲基羟丙基田菁胶、羧甲基羟乙基田菁胶等衍生物。
纤维素及其化学改性后的羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素等衍生物。
魔芋胶及其化学改性后的羟丙基魔芋胶、羟乙基魔芋胶、羧甲基魔芋胶、羧甲基羟丙基魔芋胶、羧甲基羟乙基魔芋胶等衍生物。
槲栗豆胶及化学改性后的羟丙基槲栗胶、羟乙基槲栗胶、羧甲基槲栗胶、羧甲基羟丙基槲栗胶、羧甲基羟乙基槲栗胶等衍生物。
专利申请号200610105052.0介绍的“一种速溶型化学改性植物胶的制备方法”，其中的速溶型植物胶是通过利用瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、蘑芋胶等豆科类植物胶片进行化学反应、挤压膨化、干燥、粉碎而获得。
专利申请号200910020939.3介绍的“一种低分子植物胶的制备方法”，其中的低分子植物胶是通过利用物理或化学的方法、使高分子的瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、蘑芋胶、纤维素等植物胶和它们的化学、物理改性衍生物断链而获得。
而压裂液中除了上述的植物胶增稠剂外，还必须在压裂液中添加相关的添加剂，以便提高压裂液的综合性能、减少压裂液对油气层的伤害。
常用的植物胶水力压裂液中必须添加的添加剂主要有：
用于防止压裂液植物胶腐败的杀菌剂；
防止油气层粘土膨胀运移的粘土稳定剂；
降低压裂液与油气层中流体和岩石作用力的表面活性剂；
防止压裂液与原油形成乳状液的破乳剂；
增加地层烃类气体与压裂液形成稳定泡沫的发泡剂。
基于上述压裂液中存在压裂液增稠剂及众多的添加剂，现场施工工序复杂，而且因为错加或少加某种添加剂，则会对压裂液的性能造成不同程度的影响。
发明内容
本发明生产的压裂用多效增稠剂相对于现有技术相比，在产品的功能性上进行了根本的变革，用其配制的压裂液具有以下几个优点：
1、产品自身具有极强的防腐败能力，现场应用时可不必再添加用于防止压裂液腐败的杀菌剂。
2、压裂液及其破胶残液可防止油气层粘土的膨胀运移，不必再添加粘土稳定剂。
3、压裂液及其破胶残液可有效降低压裂液与油气层中流体和岩石作用力，不需再加降低毛细管作用的表面活性剂。
4、压裂液及其破胶残液可有效防止水溶液与原油形成乳状液，不需再添加破乳剂；
5、压裂液破胶后可与地层烃类气体形成稳定的泡沫，不需添加发泡剂。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
压裂用多效增稠剂及其制备方法，其特征在于：利用植物胶或其羟丙基、羟乙基、羧甲基化的衍生物进行化学接枝反应，经干燥、粉碎而获得。
其工艺流程图为：
其生产工艺过程为：
1、反应与中和：
化学反应配比为：
植物胶或其衍生物 100份
无机碱 1-30份
R1X 1-10份
R2X 1-50份
R3X 1-50份
无机或有机酸 1-100份
水 10-100份
在化学改性中的反应温度为50-100℃、反应时间为0.5-8小时。
化学反应工艺过程为：
按照上述化学反应配比，将无机碱、植物胶或其衍生物在反应器中充分搅拌混合，然后在搅拌的情况下分别加入R1X、R2X、R3X和水，搅拌均匀，升温至50℃-60℃，在此温度下反应2-4小时，冷却至30℃以下，加入无机或有机酸，搅拌、反应均匀，出料。
上述的植物胶或其衍生物是指：
不同分子量的瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、羟乙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶、羧甲基羟乙基瓜尔胶中的一种或几种。
不同分子量的香豆胶、羟丙基香豆胶、羟乙基香豆胶、羧甲基香豆胶、羧甲基羟丙基香豆胶、羧甲基羟乙基香豆胶中的一种或几种。
不同分子量的田菁胶、羟丙基田菁胶、羟乙基田菁胶、羧甲基田菁胶、羧甲基羟丙基田菁胶、羧甲基羟乙基田菁胶的一种或几种。
不同分子量的纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素的一种或几种。
不同分子量的魔芋胶、羟丙基魔芋胶、羟乙基魔芋胶、羧甲基魔芋胶、羧甲基羟丙基魔芋胶、羧甲基羟乙基魔芋胶的一种或几种。
不同分子量的槲栗胶、羟丙基槲栗胶、羟乙基槲栗胶、羧甲基槲栗胶、羧甲基羟丙基槲栗胶、羧甲基羟乙基槲栗胶的一种或几种。
上述的R1是指分子式为的物质，其中m≤5、n≤5。
上述的R2是指分子式为的物质，其中m≤5。
上述的R3是指分子式为的物质，其中m≥2、n≥3。
上述的X是指氯(Cl)或溴(Br)；
上述的无机碱是指钠、钾的氢氧化物或碱性盐，如氢氧化钠(钾)、碳酸钠(钾)、碳酸氢钠(钾)等。
上述的无机或有机酸是指各类能溶于水的无机或有机酸，如盐酸、硫酸、乙酸等。
2、干燥、粉碎：
将经过“1、反应与中和”之后的物质于60-120℃下进行干燥至其含水达到10-20％，然后利用粉碎机进行粉碎、包装，即得压裂用多效增稠剂。
具体实施方式
具体实施例1：
于带搅拌器和加热装置的密闭反应器中分别加入100份瓜尔胶粉、10份固体氢氧化钠，搅拌15分钟，然后在搅拌的情况下分别加入3份6份5份和100份水，搅拌15分钟，升温至50℃-60℃，在此温度下反应2小时，冷却至30℃以下，加入28份31％的工业盐酸，搅拌15分钟，出料。
将上述物质通过脉冲式气流干燥机进行干燥，并保持干燥机内的温度不高于80℃，干燥后的物质进入粉碎机进行粉碎、包装，即得压裂用多效瓜尔胶粉。
具体实施例2：
于带搅拌器和加热装置的密闭反应器中分别加入100份羟丙基瓜尔胶粉、5份固体氢氧化钠，搅拌15分钟，然后在搅拌的情况下分别加入2份10份10份和80份水，搅拌15分钟，升温至50℃-60℃，在此温度下反应1.5小时，冷却至30℃以下，加入5份醋酸，搅拌15分钟，出料。
将上述物质通过脉冲式气流干燥机进行干燥，并保持干燥机内的温度不高于80℃，干燥后的物质进入粉碎机进行粉碎、包装，即得压裂用多效羟丙基瓜尔胶粉。
具体实施例3：
于带搅拌器和加热装置的密闭反应器中分别加入100份羧甲基瓜尔胶粉、4份固体氢氧化钠，搅拌15分钟，然后在搅拌的情况下分别加入1份6份8份和60份水，搅拌15分钟，升温至50℃-60℃，在此温度下反应3小时，冷却至30℃以下，加入4份醋酸，搅拌15分钟，出料。
将上述物质通过脉冲式气流干燥机进行干燥，并保持干燥机内的温度不高于80℃，干燥后的物质进入粉碎机进行粉碎、包装，即得压裂用多效羧甲基瓜尔胶粉。
具体实施例4：
于带搅拌器和加热装置的密闭反应器中分别加入100份羧甲基羟丙基瓜尔胶粉、4份固体氢氧化钠，搅拌15分钟，然后在搅拌的情况下分别加入3份6份8份和60份水，搅拌15分钟，升温至50℃-60℃，在此温度下反应2小时，冷却至30℃以下，加入4份醋酸，搅拌15分钟，出料。
将上述物质通过脉冲式气流干燥机进行干燥，并保持干燥机内的温度不高于80℃，干燥后的物质进入粉碎机进行粉碎、包装，即得压裂用多效羧甲基羟丙基瓜尔胶粉。