非水性悬浮液制造技术

水溶性聚合物的非水性悬浮液组合物，以及处理地层的方法包括如下步骤：将含有悬浮液组合物的水性流体置于地层中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水性悬浮液本专利技术涉及水溶性聚合物的新型非水性悬浮液组合物以及制备该非水性悬浮液组合物的方法，所述新型非水性悬浮液组合物可以用作水基流体中的添加剂。
技术介绍
增稠的水基流体广泛用于石油、天然气和采矿业。在许多井处理中，例如钻井、完井、压裂、酸化、清除、砾石充填等中，通常使该流体增稠以提高粘度或使颗粒悬浮。水基井处理流体通常包含适于使流体增稠的可水合聚合物，并且可以通过化学交联进一步增稠。该聚合物通常在载液(其是非水性溶剂)中以粉末形式或以悬浮形式制备。通常，粉末或悬浮液必须提供能快速水合的聚合物。干燥的聚合物颗粒首先必须分散，以使单个颗粒可以吸收水；否则，一些聚合物将不会水合，从而导致在凝胶状涂层内形成包含干燥粉末的团块。由于该原因，悬浮液和用于其制备的方法是优选的，并且已经进行开发以克服与使用干燥聚合物颗粒相关的问题。在该情况下，选择合适的悬浮剂至关重要。例如，US6,451,743描述了一种非水性悬浮液，其包含在助悬浮剂存在下分散在非水性液体介质中的不溶性颗粒，其中，所述非水性液体介质选自下组：二醇、聚二醇/多二醇、二醇醚、二醇酯和二醇醚酯，所述助悬浮剂选自下组：羟丙基纤维素、乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸以及聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸的共聚物。WO03/080995描述了使用悬浮剂使水溶性材料悬浮于非水性载液中，所述悬浮剂包括触变剂和任选的亲有机粘土，其中所述触变剂是聚酰胺或羟丙基纤维素。WO2009/026349涉及包含水胶体树胶、纤维素增稠剂以及溶剂组分，其中所述溶剂组分包含乳酸酯和任选的亚烷基二醇烷基醚。尽管这些专利中描述了改进，但是仍然需要提供非水性悬浮液组合物，其可以在水或水基流体中用作添加剂，并且即使在用于石油和天然气领域应用中所使用的高温下也是稳定的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是一种非水性悬浮液组合物，其包含：a)20重量％至80重量％(以重量百分比计)的载液，所述载液选自下组：二醇、聚二醇/多二醇、二醇醚、二醇酯、乳酸酯或它们的混合物；b)5重量％至60重量％的分散在所述载液中的水溶性聚合物，其中，所述水溶性聚合物选自多糖或其衍生物；c)0.5重量％至15重量％的悬浮剂，其中，所述悬浮剂是含有羧基的单烯键式不饱和单体和(甲基)丙烯酸酯的共聚物。本专利技术的另一目的是用于处理地层的方法，所述方法包括以下步骤：i.提供含有悬浮液组合物的水性流体，其含有：a)20重量％至80重量％(以重量百分比计)的载液，所述载液选自下组：二醇、聚二醇/多二醇、二醇醚、二醇酯、乳酸酯或它们的混合物；b)5重量％至60重量％的分散在所述载液中的水溶性聚合物，其中，所述水溶性聚合物选自多糖或其衍生物；c)0.5重量％至15重量％的悬浮剂，其中，所述悬浮剂是含有羧基的单烯键式不饱和单体和(甲基)丙烯酸酯的共聚物；ii.将水性流体置于地层中。根据另一实施方式，本专利技术提供了一种制备悬浮液组合物的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供20重量％至80重量％的载液，所述载液选自下组：二醇、聚二醇/多二醇(polyglycol)、二醇醚、二醇酯、乳酸酯或它们的混合物；b)将0.5重量％至15重量％的悬浮剂加入所述载液中，其中，所述悬浮剂是含有羧基的单烯键式不饱和单体和(甲基)丙烯酸酯的共聚物；c)提供5重量％至60重量％的水溶性聚合物，所述水溶性聚合物选自多糖或其衍生物；d)将所述水溶性聚合物加入含有溶解的共聚物的所述载液中并使之混合，由此获得稳定的非水性悬浮液。专利技术详述优选地，所述非水性悬浮液包含：a)30重量％至60重量％的载液，所述载液选自下组：二醇、聚二醇/多二醇、二醇醚、二醇酯、乳酸酯或它们的混合物；b)30重量％至50重量％的分散在所述载液中的水溶性聚合物，其中，所述水溶性聚合物选自多糖或其衍生物；c)1重量％至10重量％的悬浮剂，所述悬浮剂是含有羧基的单烯键式不饱和单体和(甲基)丙烯酸酯的共聚物。虽然在文献中已经描述了含有各种悬浮剂的非水性悬浮液，但是，令人惊讶地发现含有羧基的单烯键式不饱和单体与(甲基)丙烯酸酯的共聚物也可以成功地用于提供稳定且易于倾倒的水溶性聚合物的非水性悬浮液。该结果是特别令人惊讶的，因为该共聚物(通常通过乳液聚合工艺获得)已被开发出来，并广泛用作水性体系(例如，在化妆品或去污剂中)的增稠剂和/或悬浮剂，其中，其增稠作用是由羧酸酯基团之间的静电排斥所驱动的。根据本专利技术的悬浮液组合物是非水性的。如本文所提及的“非水性”是指基本不含水或含有少量水的液体。悬浮液介质中的少量水可以归于以下不同来源：水溶性聚合物的含水量、在蒸馏工艺后非水性载液中可存在的残留水含量、可以以乳液形式提供的共聚物的水含量。所述少量水通常小于悬浮液的10重量％(wt％)，优选小于5重量％。本专利技术的载液是非水性的，并且与水可混溶。合适的载流选自下组：二醇、聚二醇/多二醇、二醇醚、二醇酯、乳酸酯或它们的混合物。优选地，所述非水性载液是二醇醚。适合用作本专利技术载液的二醇或聚二醇/多二醇的分子量应大于100Da；分子量低于100Da的化合物往往不能理想地溶剂化悬浮颗粒。然而，由于要求载液在环境温度下为液相，其分子量应小于4000Da。因此，合适的二醇和聚二醇/多二醇的分子量范围为100至4000Da，优选100至3000Da，并且更优选为约100至2000Da。基于羟基数计算所述分子量，其可以根据标准方法ASTME222-10或E1899-16来确定。可用作载液的二醇具有以下通式：H-O-R1-O-H,其中，R1是具有4至8个碳原子的亚烷基。合适二醇的实例包括丁二醇、1,5-戊二醇和己二醇。可用作载液的聚二醇/多二醇具有以下通式：H-[O-R1]n-O-H,其中，R1是具有1至6个碳原子的亚烷基，优选具有2至4个碳原子的亚烷基。n的值是范围1至10的整数。可以适合使用的聚二醇/多二醇的具体实例包括但不限于：二甘醇、三甘醇、二丙二醇、三丙二醇、聚乙二醇(分子量为200至4000Da，优选200至1000Da)、以及聚丙二醇(分子量为200至4000Da，优选200至1000Da)。用作载液的优选聚二醇/多二醇为二甘醇和三甘醇。可用作载液的二醇醚具有以下通式：R2-[O-R1]n-O-R3,其中，R1是具有1至6个碳原子的亚烷基，优选具有2至4个碳原子的亚烷基，并且R2和R3可以各自是氢、具有1至10个碳原子的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，前体是R2和R3不都是氢。n的值是范围1至10的整数。可以适合用作载液的二醇醚的具体实例包括但不限于：乙二醇丁醚、二甘醇二甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇丁醚、二甘醇苯基醚、三甘醇丁醚、二丙二醇甲醚和二丙二醇二甲醚。优选地，本专利技术的二醇醚是单烷基二醇醚。用作悬浮液组合物的载液的优选二醇醚是二丙二醇甲醚和二甘醇丁醚。可用作载液的二醇酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水性悬浮液组合物，其包含：/na)20重量％至80重量％的载液，所述载液选自下组：二醇、聚二醇/多二醇、二醇醚、二醇酯、乳酸酯或它们的混合物；/nb)5重量％至60重量％的分散在所述载液中的水溶性聚合物，所述水溶性聚合物选自多糖或其衍生物；/nc)0.5重量％至15重量％的悬浮剂，其中，所述悬浮剂是含有羧基的单烯键式不饱和单体和(甲基)丙烯酸酯的共聚物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 IT 1020170001227851.一种非水性悬浮液组合物，其包含：
a)20重量％至80重量％的载液，所述载液选自下组：二醇、聚二醇/多二醇、二醇醚、二醇酯、乳酸酯或它们的混合物；
b)5重量％至60重量％的分散在所述载液中的水溶性聚合物，所述水溶性聚合物选自多糖或其衍生物；
c)0.5重量％至15重量％的悬浮剂，其中，所述悬浮剂是含有羧基的单烯键式不饱和单体和(甲基)丙烯酸酯的共聚物。


2.如权利要求1所述的非水性悬浮液组合物，其中，悬浮剂是通过如下物质的聚合获得的共聚物：
a)20重量％至70重量％的含有羧基的单烯键式不饱和单体；
b)20重量％至70重量％的(甲基)丙烯酸酯；
c)0重量％至3重量％的多烯键式不饱和单体；
d)0重量％至10重量％的非离子丙烯酸类缔合单体；
其中，a)和b)之和占单体混合物的至少80重量％。


3.如权利要求1所述的非水性悬浮液组合物，其中，悬浮剂是通过如下物质的聚合获得的共聚物：
a)20重量％至50重量％的含有羧基的单烯键式不饱和单体；
b)40重量％至70重量％的(甲基)丙烯酸酯；
c)0.01重量％至1重量％的多烯键式不饱和单体；
d)0重量％至3重量％的非离子丙烯酸类缔合单体；
其中，a)和b)之和占单体混合物的至少80重量％。


4.如权利要求1所述的非水性悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·吉阿蒂尼，L·默林，P·皮罗瓦诺，G·弗罗瑞迪，G·利巴希，
申请(专利权)人：蓝宝迪有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT