[發(fā)明專利]一種壓裂用超低密度控水增油支撐劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711473371.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108165253B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬向輝;宋振云;蔣文學(xué);李勇;吳增智;汪小宇;金娜;王坤;馬托;王玉功;陳迎花;武龍;李雪;李珊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 江琴賢

1.一種壓裂用超低密度控水增油支撐劑，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)在85-95℃下固化形成：支撐劑本體70-80%，支撐劑涂覆劑5-10%，支撐劑固化劑4-10%；

所述支撐劑本體由以下質(zhì)量百分比的組分反應(yīng)得到：支撐劑增強(qiáng)劑0.5-5%，支撐劑單體5-12%，支撐劑交聯(lián)劑0.5-5%，支撐劑引發(fā)劑0.5-2%，支撐劑防聚劑0.3-5%，其余量為水；

所述支撐劑涂覆劑由以下質(zhì)量百分比的組分反應(yīng)得到：丙烯酸酯類單體5-20%，氟化丙烯酸酯單體2-10%，苯乙烯單體8-60%，涂覆劑引發(fā)劑0.1-2%，溶劑50-70%；

所述支撐劑增強(qiáng)劑制備過程如下：在質(zhì)量濃度為0.5-2%的表面活性劑溶液中加入無機(jī)增強(qiáng)劑，無機(jī)增強(qiáng)劑占表面活性劑溶液質(zhì)量的0.2-3%，在溫度為30-50℃的條件下超聲分散1-2h，得到混合物，將混合物離心得到的沉淀物置于真空烘箱中，在60-90℃下干燥12-24h，得到的產(chǎn)物放于烘箱中干燥即得；

所述支撐劑固化劑為甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；所述支撐劑單體為氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、乙基乙烯苯或苯乙烯；所述支撐劑交聯(lián)劑為二乙烯基苯、二異氰酸酯或N,N-亞甲基雙丙烯酰胺，所述支撐劑引發(fā)劑為過硫酸銨、偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，所述支撐劑防聚劑為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸鈉、纖維素、碳酸鈣、磷酸鈣、碳酸鎂，硫酸鋇或滑石粉；所述丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸β羥乙酯或丙烯酸羥乙酯，所述氟化丙烯酸酯單體為N-羥乙基全氟辛酰胺甲基丙烯酸酯，丙烯酸三氟乙酯或甲基丙烯酸三氟乙酯，所述涂覆劑引發(fā)劑為過氧化苯二甲?；蜻^氧化苯甲酸叔丁酯，所述溶劑為二甲苯、乙酸乙酯或乙酸丁酯；

所述支撐劑本體制備過程包括如下步驟：

步驟1）將配方量的支撐劑單體、支撐劑交聯(lián)劑和支撐劑引發(fā)劑超聲分散10-30min，形成混合相；

步驟2）在反應(yīng)器中加入配方量的支撐劑防聚劑和水，攪拌分散均勻，加入配方量的支撐劑增強(qiáng)劑，攪拌分散均勻，然后在100-200r/min機(jī)械攪拌下向反應(yīng)器中加入混合相，升至35-45℃反應(yīng)并保持0.5-1h，繼續(xù)升溫至80℃反應(yīng)2-3h, 然后在90℃下熟化3-5h，最后將反應(yīng)物趁熱抽濾，用水洗滌三次，甲醇洗滌一次，放入氣流干燥箱中，烘干所得反應(yīng)物即為支撐劑本體；

所述支撐劑涂覆劑制備過程包括如下步驟：

第一步，在裝有攪拌機(jī)、冷凝回流裝置和恒壓漏斗的反應(yīng)器中，加入占溶劑配方量30-60%的溶劑，攪拌加熱至70-85℃，恒溫半小時(shí)；之后通入氮?dú)?，滴加由配方量的丙烯酸酯類單體、苯乙烯單體、占涂覆劑引發(fā)劑配方量40-80%的涂覆劑引發(fā)劑和占溶劑配方量5%-20%的溶劑組成的混合物，1.5-2h內(nèi)滴畢，恒溫反應(yīng)2-3h，得到混合液；

第二步，在上述制得的混合液中，分兩次等量滴加由配方量的氟化丙烯酸酯單體、與氟化丙烯酸酯單體等摩爾量的三氟三氯乙烷、剩余的涂覆劑引發(fā)劑和剩余的溶劑組成的混合相，兩次間隔時(shí)間為1.5-2h，滴加完后繼續(xù)反應(yīng)1.5-3h。

第三步，反應(yīng)結(jié)束得到乳狀液產(chǎn)品，氟化丙烯酸樹脂液，即為支撐劑涂覆劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂用超低密度控水增油支撐劑，其特征在于：將配方量的支撐劑涂覆劑、支撐劑本體、支撐劑固化劑混合均勻，在90℃下固化2-3h，形成表面疏水涂層，接觸角大于100°，視密度為1.05-1.25g/cm³。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂用超低密度控水增油支撐劑，其特征在于：所述無機(jī)增強(qiáng)劑為氧化石墨或納米碳酸鈣，所述氧化石墨的粒度小于500μm，所述表面活性劑為油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9或十三甲基硅氧基硅酸酯。