[發明專利]一種納米材料復合清潔壓裂液及其制備方法

在審

• 申請號: 202110304247.2
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112940705A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 陳厚發;郝緩;周皓;邢警;盧慧敏;耿文;李宏岐;樊松彩
• 申請（專利權）人: 鄭州市新鄭梅久實業有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 鄭州科碩專利代理事務所(普通合伙) 41157
• 代理人: 徐園園

1.一種納米材料復合清潔壓裂液，其包括以下質量分數的組分：改性二氧化硅粒子1%-5%、粘彈性表面活性劑0.5%-5%、反離子助劑0.5%-5%，余量為水；其中，所述改性二氧化硅的平均粒徑40-60 nm，數均分子量為100-300萬。

2.根據權利要求1所述的納米材料復合清潔壓裂液，其特征在于：所述粘彈性表面活性劑包括季銨鹽陽離子表面活性劑、甜菜堿兩性表面活性劑、氧化胺型兩性表面活性劑中的一種或多種。

3.根據權利要求1或2所述的納米材料復合清潔壓裂液，其特征在于：所述反離子助劑選自氯化鈉、硝酸鈉、氯化鉀、鄰苯二甲酸鈉、水楊酸鈉、硝酸鈉、馬來酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或對甲苯磺酸鈉。

4.根據權利要求3所述的納米材料復合清潔壓裂液，其特征在于：所述改性二氧化硅的原料包括溶劑、引發劑、納米二氧化硅、聚合單體和/或乳化劑和/或無機鹽。

5.一種權利要求1-4任一項所述納米材料復合清潔壓裂液的制備方法，其包括以下步驟：先制備改性二氧化硅粒子，然后將改性二氧化硅粒子、粘彈性表面活性劑、反離子助劑和水混合均勻。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述改性二氧化硅粒子的制備步驟包括：以質量份數計，將2-5份的納米二氧化硅、0.5-2份的乳化劑、3-7份的聚合單體和7-15份的水，在1000-2000 r/min條件下攪拌1-5 min混合均勻，得到第一混合液備用；將0.5-2份的乳化劑、5-10份的聚合單體和5-15份的水，在1000-2000 r/min條件下攪拌1-5 min混合均勻，得到第二混合液備用；將0.1-1份引發劑和5-10份水混合均勻，得到第二混合液備用；將2-5份的納米二氧化硅、0.1-1份的無機鹽、0.5-1份的乳化劑、0.1-1份引發劑和10-20份的水添加入反應釜內，在200-300 r/min條件下攪拌并加熱至40-80 ℃，加入第一混合液，反應10-30 min；同步加入第二混合液和第三混合液，反應30-120 min，得到改性二氧化硅溶液。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述改性二氧化硅粒子的制備步驟包括：將0.1-1份引發劑、2-5份納米二氧化硅和5-10份溶劑混合均勻，得到混合液備用；將2-5份納米二氧化硅、0.1-1份引發劑和40-60溶劑加入反應釜內在200-300 r/min條件下攪拌并加熱至40-80 ℃，緩慢加入3-7份的聚合單體，反應10-30 min；將5-10份的聚合單體和混合液同步加入，反應30-120 min，得到改性二氧化硅溶液。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于：所述聚合單體選自甲基丙烯酸甲酯、衣康酸、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、N-羥甲基丙烯酰胺。

9.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于：所述引發劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨、偶氮二異丁腈、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異庚腈和過氧化苯甲酰。

10.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述溶劑選自水、乙醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯和N,N‐二甲基甲酰胺。