[發(fā)明專利]一種變粘壓裂液及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110455021.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113122220B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張庚娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京富達(dá)鑫輝能源科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/68
• 分類號(hào): C09K8/68;C09K8/66
• 代理公司: 深圳泛航知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44867
• 代理人: 鄧愛(ài)軍

1.一種變粘壓裂液，包括基液，其特征在于，所述基液按重量份數(shù)計(jì)，具有以下的組分組成：變粘降阻劑1-10份，表面活性劑0.01-0.2份，交聯(lián)劑0-0.3份，穩(wěn)定劑0-0.1份，阻垢劑0.01-0.1份，殺菌劑0.01-0.1份，水1000份；

其中，所述變粘降阻劑為以丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-特丁基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化銨、3-烯丙基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉、甲基丙烯酸十二氟庚酯、乙烯基吡咯烷酮為單體，明膠為接枝劑，經(jīng)反相乳液聚合法制備的聚合物乳液；

所述聚合物乳液的制備方法包括以下步驟：

在有機(jī)溶劑中加入乳化劑、N-特丁基丙烯酰胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯，充分?jǐn)嚢韬笾频萌芤篈；稱取明膠并溶解在硫酸鋅和硫酸鎂的混合水溶液中，在70-80℃溫度下攪拌至完全溶解，加入丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化銨、3-烯丙基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉、乙烯基吡咯烷酮，充分?jǐn)嚢璨⑷芙夂螅玫饺芤築，在攪拌和氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將所述溶液B緩慢滴加到所述溶液A中，滴加完畢后再加入單體質(zhì)量0.08％的引發(fā)劑，在40-50℃溫度下攪拌反應(yīng)4-6h制得；

其中，所述有機(jī)溶劑為液體石蠟、甲苯、乙苯、環(huán)己烷或煤油，所述有機(jī)溶劑與所述乳化劑、N-特丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸十二氟庚酯的重量比例為(8-10)：1：(1.8-2.0)：(0.2-0.3)，所述乳化劑為質(zhì)量比例為4：1的山梨糖醇脂肪酯和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物；所述明膠與所述混合水溶液的重量比例為1：50；所述混合水溶液中硫酸鋅和硫酸鎂的濃度分別為1mol/L、0.1mol/L；所述明膠與所述丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化銨、3-烯丙基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉、乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量比例為10：(3-5)：(7-8)：(7-8)：(0.7-1.2)：(1.2-2.0)：(1.2-2.0)；所述溶液A與所述溶液B的體積比為1：(1.5-2.0)；所述引發(fā)劑為質(zhì)量比例為1：1的過(guò)硫酸鉀和亞硫酸鈉的混合物；

所述變粘壓裂液還包括支撐劑，所述支撐劑為表面改性的陶瓷粒，所述表面改性的陶瓷粒的制備方法包括以下步驟：

S1、將鋁礬土、鈉長(zhǎng)石分別進(jìn)行粉磨至粒徑為12-14μm，得到鋁礬土微粉和鈉長(zhǎng)石微粉，將鋁礬土微粉和鈉長(zhǎng)石微粉按重量比例1：(1-10)充分混合均勻后，以水為膠黏劑造粒，制得陶瓷粒半成品；

S2、將所述陶瓷粒半成品置于100-105℃的干燥箱中干燥，使其含水量控制在3-4％，將干燥后的陶瓷粒半成品過(guò)篩，得到粒徑在0.7-0.95mm的陶瓷粒半成品；

S3、將過(guò)篩后的陶瓷粒半成品入高溫爐燒結(jié)，燒結(jié)溫度1200-1250℃，升溫速率5℃/m55，保溫時(shí)間1-2h，隨爐冷卻至室溫，燒結(jié)產(chǎn)物過(guò)篩，得到粒徑在0.425-0.85mm的燒結(jié)陶瓷粒；

S4、將所述燒結(jié)陶瓷粒依次以去離子水、無(wú)水乙醇、丙酮洗滌，干燥后浸入5wt.％的硅烷偶聯(lián)劑溶液中，攪拌反應(yīng)24h后濾出，真空干燥，制得第一改性陶瓷粒；

S5、將所述第一改性陶瓷粒浸入到所述溶液B中，在攪拌和氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，再加入單體質(zhì)量0.01％的過(guò)硫酸鉀、0.02％的偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽和0.03％的亞硫酸鈉，在40-50℃溫度下攪拌反應(yīng)4-6h，濾出并干燥后制得所述表面改性的陶瓷粒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變粘壓裂液，其特征在于，所述表面活性劑為烷基醚類乙氧基化合物、環(huán)醚類乙氧基化合物、胺類乙氧基化合物或烷基苷非離子表面活性劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變粘壓裂液，其特征在于，所述交聯(lián)劑為氧氯化鋯和/或氯化鋯。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變粘壓裂液，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為季銨鹽型粘土穩(wěn)定劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變粘壓裂液，其特征在于，所述阻垢劑為磷酸鹽阻垢劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的一種變粘壓裂液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

s1、將所述變粘降阻劑、表面活性劑、穩(wěn)定劑、阻垢劑、殺菌劑和水混合，得到混液A；

s2、將所述混液A與所述交聯(lián)劑和/或支撐劑混合攪拌，得到所述變粘壓裂液。