[發明專利]一種多元締合型壓裂液稠化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110883277.3
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113321766B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 榮敏杰;王成輝;許永升;于慶華;榮帥帥
• 申請（專利權）人: 山東諾爾生物科技有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F220/58;C08F220/54;C08F220/18;C08F226/02;C08F216/14;C08F226/10;C09K8/68
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 劉曉

1.一種多元締合型壓裂液稠化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）以丙烯酰胺、甲基丙烯酸、抗鹽單體、抗溫單體、疏水單體、助溶劑、水和氧化性引發劑為原料配制水相，然后將所述水相分成水相A和水相B兩部分；或者以丙烯酰胺、甲基丙烯酸、抗鹽單體、抗溫單體、疏水單體、助溶劑、水和氧化性引發劑為原料分別配制水相A和水相B；所述抗鹽單體選自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉、3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉、2-丙烯酰胺基-2-十八烷基丙磺酸鈉中的一種或多種；所述抗溫單體選自N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基苯磺酸鈉、N-苯基丙烯酰胺、N,N-二乙基-2-丙烯酰胺中的一種或多種；所述疏水單體選自十六烷基丙烯酸酯、十八烷基丙烯酸酯、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨、十八烷基二甲基烯丙基氯化銨中的一種或多種；所述助溶劑選自醋酸鈉、甲酸鈉、醋酸銨、乙酰胺中的一種或多種；

（2）將復合乳化劑和油溶劑混合均勻，得到油相混合液，然后往所述油相混合液中加入油溶性引發劑并混合均勻，得到油相；

（3）將所述水相A與所述油相混合后進行乳化，得到第一乳化液，然后將所述第一乳化液通氮除氧后加入還原性引發劑引發聚合反應，得到反應中間液；在步驟（3）中，加入還原性引發劑的引發溫度為18~20℃；在步驟（3）的聚合反應過程中，每25~35s聚合反應的溫度上升0.08~0.15℃，當聚合反應的溫度上升至40~45℃時保溫30~40min，聚合反應結束；

（4）往所述反應中間液中加入所述水相B后進行乳化，得到第二乳化液，然后將所述第二乳化液通氮除氧后加入還原性引發劑引發聚合反應，得到反應乳液；在步驟（4）中，加入還原性引發劑的引發溫度為38~42℃；在步驟（4）的聚合反應過程中，每25~35s聚合反應的溫度上升0.08~0.15℃，當聚合反應的溫度上升至60~65℃時保溫30~40min，聚合反應結束；

（5）往所述反應乳液中加入轉相劑并混合均勻，得到多元締合型壓裂液稠化劑；所述轉相劑為烷基酚聚氧乙烯醚；所述轉相劑的用量為所述反應乳液的質量的2~3%；

制備所述反應乳液的各原料包含以質量百分數計的如下組分：

丙烯酰胺21%～22.5%、甲基丙烯酸5%～7.5%、抗鹽單體1.5%～2%、抗溫單體0.5%～0.8%、疏水單體0.4%～0.6%、助溶劑2%～5%、水33%~39.9%、氧化性引發劑0.004%~0.008%、復合乳化劑2.4%～4%、油溶劑24%～28%、油溶性引發劑0.02%～0.04%、還原性引發劑0.0135%~0.015%。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（1）中，分別配制所述水相A和所述水相B；

在所述水相A中，所述丙烯酰胺、所述甲基丙烯酸、所述抗鹽單體、所述抗溫單體、所述疏水單體、所述助溶劑、所述水和所述氧化性引發劑用量的質量比為（11~12）：（3~5）：1：（0.3~0.4）：0.3：（1~3）：（18~22）：（0.002~0.004）；

在所述水相B中，所述丙烯酰胺、所述甲基丙烯酸、所述抗鹽單體、所述抗溫單體、所述疏水單體、所述助溶劑、所述水和所述氧化性引發劑用量的質量比為（10~10.5）：（2~2.5）：（0.5~1）：（0.2~0.4）：（0.1~0.3）：（1~2）：（15~17.9）：（0.002~0.004）。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述復合乳化劑選自吐溫類乳化劑、司盤類乳化劑、聚異丁烯基丁二酰亞胺、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少兩種；

所述油溶劑選自煤油、白油、石蠟油中的一種或多種；

所述氧化性引發劑選自叔丁基過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或多種；

所述還原性引發劑為亞硫酸氫鈉和/或焦亞硫酸鈉；

所述油溶性引發劑為過氧化苯甲酰和/或偶氮二異丁腈。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（1）中，在配制所述水相時，通過pH調節劑將所述水相的pH值調節為6.3~6.5，或在分別配制所述水相A和所述水相B時，分別通過pH調節劑將所述水相A和所述水相B的pH值均調節為6.3~6.5。