[發明專利]導電支撐劑用組合物、導電支撐劑及其制備方法和應用以及頁巖油原位開采的方法

在審

• 申請號: 202211412676.2
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115785942A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 徐泉;李葉青;劉芳慧;周洋;牛迎春
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術研究院有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80;E21B43/267
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷

1.一種導電支撐劑用組合物，其特征在于，該組合物包括骨料內核、高分子材料、導電劑、固化劑和表面改性劑；

所述高分子材料包括熱塑性樹脂和水溶性高分子材料；

所述表面改性劑包括陰離子表面活性劑和/或偶聯劑。

2.根據權利要求1所述的組合物，其中，

所述高分子材料中熱塑性樹脂與水溶性高分子材料的質量比為1-10:1，優選為3-5:1；和/或

所述熱塑性樹脂選自環氧樹脂、酚醛樹脂、尿素醛、呋喃樹脂、乙烯基脂、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸酯、聚乳酸、聚砜、聚苯醚和聚醚醚酮中的至少一種，優選為環氧樹脂、呋喃樹脂和聚氨酯中的至少一種；

優選地，所述環氧樹脂的環氧當量是185-208g/eq，環氧值是0.48-0.54eq/100g；和/或

所述水溶性高分子材料選自植物膠、水凝膠、殼聚糖、甲殼素和瓊脂中的至少一種，優選為水凝膠。

3.根據權利要求1或2所述的組合物，其中，

所述表面改性劑包括陰離子表面活性劑和偶聯劑；

優選地，所述陰離子表面活性劑與偶聯劑的質量比為1-10:1，優選為2-3:1；和/或

所述陰離子表面活性劑選自硬脂酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、陰離子聚丙烯酰胺、脂肪酸鈉和月桂醇聚醚硫酸酯鈉中的至少一種，優選為硬脂酸鈉；和/或

所述偶聯劑選自硅烷偶聯劑KH550、硅烷偶聯劑KH560和硅烷偶聯劑KH570中的至少一種，優選為硅烷偶聯劑KH560。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的組合物，其中，

按質量百分比計，所述組合物包括骨料內核70-99.9％，高分子材料0.01-15％，導電劑0.001-5％，固化劑0.05-10％，表面改性劑0.025-10％；

優選地，按質量百分比計，所述組合物包括骨料內核80-90％，高分子材料2-7.5％，導電劑0.5-2.5％，固化劑1-5％，表面改性劑0.5-5％。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的組合物，其中，

所述骨料內核選自云母、陶瓷砂、石英砂、堅果殼、煤矸石、碎木炭、熔爐渣、鋸屑、木屑和樹脂粒子中的至少一種，優選為石英砂和/或陶瓷砂；和/或

所述導電劑選自碳納米管、石墨烯、Mxene、黑鱗、聚吡咯、石墨炔和層狀雙金屬氫氧化物中的至少一種，優選為Mxene、碳納米管和石墨烯中的至少一種；和/或

所述固化劑選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、偏苯三酸、偏苯三酸酐氨基樹脂和羧基樹脂中的至少一種，優選為二乙烯三胺。

6.一種以權利要求1-5中任意一項所述的組合物為原料制備的導電支撐劑；

優選地，該導電支撐劑具有表面改性劑處理后的骨料內核及包覆于骨料內核表面的導電復合層構成的核殼結構，其中，所述導電復合層包含高分子材料，導電劑和固化劑。

7.根據權利要求6所述的導電支撐劑，其中，

所述骨料內核與導電復合層的質量比為2-30:1，優選為5-15:1；和/或

所述導電支撐劑的電阻率為40-80Ω·cm，優選為40-50Ω·cm；和/或

所述導電支撐劑的視密度為1-1.5g/cm³，優選為1-1.2g/cm³。

8.一種權利要求6或7所述的導電支撐劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將含有高分子材料和固化劑的高聚物前驅體包覆表面改性劑處理后的骨料內核；

(2)再加入導電劑進行接觸，固化后經研磨、過篩，得到所述導電支撐劑。