[發(fā)明專利]一種剪切增稠聚合物包裹支撐劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110088724.6
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN114774103B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣廷學(xué);吳峙穎;黃靜;賈文峰;吳春方;劉建坤;沈子齊;劉斌彥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80;C08G77/46;E21B43/267
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 馬營營

1.一種剪切增稠聚合物包裹支撐劑，包括支撐劑基體和包覆于所述支撐劑基體表面的剪切增稠聚合物；

所述剪切增稠聚合物如下制備：

步驟1、將烷基硅氧烷與醇類溶劑和水混合，再加入堿性物質(zhì)，得到溶液A；所述烷基硅氧烷的結(jié)構(gòu)為Si(OR)₄，其中，R選自C₁~C₁₀的烷基；所述醇類溶劑選自甲醇、乙醇、丁醇、戊醇和己醇中的至少一種；所述堿性物質(zhì)選自氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀和碳酸鈉中的至少一種；堿性物質(zhì)與烷基硅氧烷的體積用量比為1:（20-100）；醇類溶劑與烷基硅氧烷的體積用量比為1:（0.001-0.03）；水與烷基硅氧烷的體積用量比為1:（1.5-3）；

步驟2、將氨基聚乙二醇與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到溶液B；所述氨基聚乙二醇選自單端氨基聚乙二醇和/或雙端氨基聚乙二醇；所述硅烷偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑A151、硅烷偶聯(lián)劑A171、硅烷偶聯(lián)劑A172、硅烷偶聯(lián)劑KH560和硅烷偶聯(lián)劑KH561中的至少一種；氨基聚乙二醇與硅烷偶聯(lián)劑的重量用量比為1:（0.001-0.03）；

步驟3、將溶液B加入溶液A中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，得到所述剪切增稠聚合物；溶液A和溶液B的重量用量比為（0.2-1）：1；

在所述剪切增稠聚合物包裹支撐劑中，含有2~6層所述剪切增稠聚合物包覆于所述支撐劑基體表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切增稠聚合物包裹支撐劑，其特征在于，所述支撐劑基體選自高密度支撐劑，其體積密度大于1.8g/cm³，粒徑為70-140目。

3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切增稠聚合物包裹支撐劑，其特征在于，

在步驟1中，所述烷基硅氧烷的結(jié)構(gòu)為Si(OR)₄，其中，R選自C₁~C₆的烷基；和/或

在步驟2中，所述氨基聚乙二醇的分子量大于等于50萬。

4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切增稠聚合物包裹支撐劑，其特征在于，

在步驟2中，所述反應(yīng)于30~90℃下攪拌進(jìn)行；和/或

在步驟3中，所述催化劑選自酸或堿；和/或

在步驟3中，將溶液B緩慢滴加入溶液A中，40℃-70℃下反應(yīng)1-10?h，得到粘稠溶液，冷卻至室溫后，得到剪切增稠聚合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的剪切增稠聚合物包裹支撐劑，其特征在于，

在步驟2中，所述反應(yīng)于40~70℃下攪拌進(jìn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5之一所述的剪切增稠聚合物包裹支撐劑，其特征在于，在所述剪切增稠聚合物包裹支撐劑中，含有3~5層所述剪切增稠聚合物包覆于所述支撐劑基體表面。

7.一種權(quán)利要求1~6之一所述剪切增稠聚合物包裹支撐劑的制備方法，包括：先制備剪切增稠聚合物，再采用所述剪切增稠聚合物對所述支撐劑基體的表面進(jìn)行多次涂覆，得到所述剪切增稠聚合物包裹支撐劑。

8.權(quán)利要求1~6之一所述剪切增稠聚合物包裹支撐劑或權(quán)利要求7所述制備方法得到的剪切增稠聚合物包裹支撐劑在底水氣藏壓裂施工中的應(yīng)用。

9.一種底水氣藏壓裂施工方法，包括：

（1）壓后最小臨界生產(chǎn)壓差的確定；

（2）前置液造縫施工；

（3）注入權(quán)利要求1~6之一所述剪切增稠聚合物包裹支撐劑或權(quán)利要求7所述制備方法得到的剪切增稠聚合物包裹支撐劑；

（4）注入常規(guī)密度支撐劑；

（5）頂替作業(yè)；

（6）其它段的壓裂施工，重復(fù)步驟（2）～步驟（5），直到將所有段施工完為止；

（7）壓后返排、測試及正常生產(chǎn)。