[發明專利]一種煤層氣井排采用高分子煤粉沉降劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010863277.2
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111909307B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 魏迎春;孟濤;張勁;林亮;王安民;曹代勇;王亞東;趙萌
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: C08F220/58
• 分類號: C08F220/58;C08F220/06;C08F230/02;C08F220/20;C08F222/38;C08F2/30;E21B43/00
• 代理公司: 北京中知星原知識產權代理事務所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開

1.一種煤層氣井排采用高分子煤粉沉降劑，包括以下的式(A)、式(B)、式(C)式(D)和式(E)的重復單元：

（A） (B) (C)

(D) (E)；

其中，R₁選自H或C1-C4烷基，R₂、R₃獨立地選自C1-C4烷基，M為鈉或鉀。

2.如權利要求1所述的高分子煤粉沉降劑，其特征在于，所述(A)：式(B)：式(C)：式(D)：式(E)的數量比為30-50：30-50：10-20：4-12：1-2。

3.如權利要求2所述的高分子煤粉沉降劑，其特征在于，所述(A)：式(B)：式(C)：式(D)：式(E)的數量比為40-50：35-40：10-15：5-8：1-1.5。

4.如權利要求1所述的高分子煤粉沉降劑，其特征在于，所述高分子煤粉沉降劑的粘均分子量為2×10⁶-5×10⁶。

5.權利要求1-4任一項所述高分子煤粉沉降劑的制備方法，包括以下步驟：

(S1)羥肟化丙烯酰胺的制備：丙烯酰胺和硫酸羥胺的水溶液在惰性氣氛，堿存在的條件下反應，反應結束后調節pH為中性，得到羥肟化丙烯酰胺；

(S2)按照羥肟化丙烯酰胺：(甲基)丙烯酸，烯丙基磷酸烷基酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亞甲基雙丙烯酰胺摩爾比30-50：30-50：10-20：4-12：1-2投料，在攪拌，惰性氣氛下，加入水，油和乳化劑，攪拌乳化形成微乳液，加入引發劑，反應得到含沉降劑的乳液。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，羥肟化丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸，烯丙基磷酸烷基酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亞甲基雙丙烯酰摩爾比為40-50：35-40：10-15：5-8：1-1.5。

7.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟（S2）中乳化劑為吐溫型乳化劑和聚醚型乳化劑按照質量比1-4:1-2的復配；所述吐溫型乳化劑選自吐溫-40，吐溫-60，吐溫-80，所述聚醚型乳化劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚局氧乙烯醚，蓖麻油聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯醚，山梨醇酯聚氧乙烯醚，脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為吐溫-60和辛基酚聚氧乙烯醚按照質量比2-3:1的復配。

9.一種用于煤層氣井排采防煤粉用的乳液，其含有如權利要求1-4任一項所述的高分子煤粉沉降劑，或者是通過權利要求5-8任一項所述制備方法制備得到。

10.權利要求9所述乳液在煤層氣井排采過程中沉降水中煤粉的用途，是通過井筒的油套環空向井底注入所述乳液，乳液的加入量是按照每排出1L水，加入50-200mg乳液。