一种抗盐悬浮剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术是关于一种抗盐悬浮剂及其制备方法和应用，该抗盐悬浮剂按体积份计包括如下组分：表面活性剂0.01～2份；硅烷偶联剂0.01～0.5份；泡沫剂0.05～0.5份；稳泡剂0.1～3份；分散剂0.4～4份；疏水剂0.5～3份；pH调整剂0.01～0.1份；水15～20份。本发明专利技术所提供的抗盐悬浮剂，其具有良好的抗盐性，该悬浮剂粘度较低(＜5mPa·s)，可用于矿化度300～100000mg/L，二价阳离子(钙镁)浓度10～5000mg/L范围内，通入氮气的条件下水中实现较佳的悬浮效果。

【技术实现步骤摘要】
一种抗盐悬浮剂及其制备方法和应用
本专利技术属于油气开发
，具体涉及一种可使水中矿物进行悬浮的抗盐悬浮剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着全球油气资源投资热度的增加，石油行业进入了新一轮的增长周期，油气开发技术的进步是缓解人们对石油资源渴求的主要方式。非常规油气的开发是未来石油资源开发的主要趋势，针对非常规油藏的特点，国内外主要采用滑溜水压裂技术对该类油藏进行开发，与常规的瓜胶压裂技术相比，滑溜水压裂液具有低粘度、低成本、无需返排等技术优势，但由于该体系的粘度低，压裂液中的支撑剂多数沉降在底部，砂体分布不均，易产生压裂液携砂性能不佳、加砂浓度受限等问题。针对上述问题，国内外的主要研究方向集中在低粘度、自悬浮支持材料或支撑剂的制备，从而提高压裂液携砂性能，提升压裂的施工效果。现有的水力压裂技术中，主要依靠支撑剂的作用，构建油气渗流通道，从而提高油气采收率，传统支撑剂主要由不同目数的石英砂及陶粒组成，对于支撑剂的改性主要是通过改变其表面的润湿性，减弱支撑剂与水分子的亲和程度，提升其疏水亲气性能，从而使其在水溶液中具备一定悬浮分散性能。其中，一种主要的方法是对支撑剂表面进行涂装改性，有现有技术公开了一种压裂用自悬浮支撑剂的制备方法，将预热的支撑剂基体与水可溶胀的聚合物混合，在搅拌过程中，将硅烷偶联剂溶液喷洒至混合物中，在60-80℃下反应3～4小时，从而得到自悬浮支撑剂。又有现有技术公开了一种压裂用低摩阻自悬浮支撑剂的制备方法，采用表面活性剂及稠化剂喷涂在支撑剂表面从而使支撑剂(20-100目陶粒、石英砂)得到较好的悬浮性能。又有现有技术公开了一种用于天然水压裂的自悬浮支撑剂，该自悬浮支撑剂是在骨料上包覆或者部分包覆水溶性高分子材料，具有良好的物理性能和化学稳定性，且高分子材料不会随压裂液进入储层缝隙中，且能顺利返排。又有现有技术公开了一种用于清水压裂用自悬浮支撑剂，该自悬浮支撑剂包括内核骨料颗粒和复合树脂包覆层；其中复合树脂包覆层包括水溶性树脂、水可溶胀聚合物、交联剂、分散剂等成分，具有低的视密度，在清水中通过表面复合树脂层的溶胀作用可呈稳定的悬浮状态。但是，上述现有技术都是基于对支撑剂进行不同程度的表面预处理得到的，处理流程需要在特定的环境下(温度、疏水乳液中)进行反应，从而得到具有一定疏水程度的支撑剂，且通过该些方法得到的自悬浮支撑剂的制备成本和使用成本较高，悬浮程度有限。又有现有技术公布了一种用于滑溜水压裂用气悬浮支撑剂及其制备方法，该专利描述了在一定温度下，使用疏水亲气的乳液(含氟聚合单体、高分子粘合剂、硅烷偶联剂)对支撑剂进行改性得到了一种气悬浮支撑剂，该悬浮支撑剂可在低粘度水中使支撑剂实现悬浮的目的。又有现有技术公布了一种自悬浮支撑剂的制备方法，该专利先使用硅烷偶联剂对支撑剂进行改性，而后将高分子增粘剂接枝在支撑剂骨架上，从而实现自悬浮支撑剂在清水中悬浮的功能。又有现有技术中公布了一种滑溜水压裂的泡腾气悬浮支撑剂及其制备方法，该专利技术使用疏水乳液与泡腾剂对支撑剂进行改性，使其通过外层泡腾膜在滑溜水中能迅速反应生成自生气泡，并且生成的自生气泡能有效吸附于支撑剂内膜表面即疏水亲气膜表面，从而提高支撑剂在滑溜水中的浮力，使支撑剂在滑溜水中自由悬浮，达到普通交联液携砂的目的。但上述现有技术都是对支撑剂进行分步(改性涂装-烘干处理)处理，而得到的一种自悬浮支撑剂，从原理上仍是基于对支撑剂进行复杂的预处理而制备悬浮支撑剂。且多数悬浮支撑剂均是在淡水中具有实验效果，对于在高矿化度盐水中的悬浮性能有限。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于，提供了一种抗盐悬浮剂及其制备方法和应用，该抗盐悬浮剂具有现场应用便捷、效果迅速的特点，悬浮剂直接加入水中1min内即可实现支撑剂的悬浮；可耐盐至10×104mg/L，抗钙镁离子浓度5000mg/L，且在通入氮气的条件下，可实现更佳的悬浮效果。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种抗盐悬浮剂，按重量份计包括如下组分：表面活性剂0.01～2份；硅烷偶联剂0.01～0.5份；泡沫剂0.05～0.5份；稳泡剂0.1～3份；分散剂0.4～4份；疏水剂0.5～3份；pH调整剂0.01～0.1份；水15～20份。本专利技术的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述表面活性剂选自脂类、季胺盐和磺酸盐中的一种。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述脂类选自聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯蓖麻油中的一种，优选为聚氧乙烯脂肪醇醚或聚氧乙烯蓖麻油。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述季胺盐选自十八烷基三甲基溴化铵和辛基癸基二甲基氯化铵中的一种。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述磺酸盐选自二辛基琥珀酸磺酸钠、咪唑啉和油酰甲基牛黄酸钠中的一种，优选为咪唑啉或油酰甲基牛黄酸钠。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、γ—巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、全氟十七烷三甲基氧硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷、正辛基甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷中的至少一种。更优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述硅烷偶联剂选自十二烷基三甲氧基硅烷、γ—巯丙基三甲氧基硅烷和十三氟辛基三乙氧基硅烷中的一种。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述泡沫剂选自三乙氧基丁烷、甲基醚醇、C8～C10聚乙氧基脂肪醇、月桂酰基谷氨酸、椰子油脂肪酸丙氨酸钠、松油醇、亚油酸胺和异丙基乙基硫氨酯中的至少一种。更优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述泡沫剂选自为亚油酸胺、松油醇和异丙基乙基硫氨酯中的一种。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述稳泡剂选自有机胺类物质，所述有机胺类物质选自十六胺、环乙烯亚胺、聚乙烯亚胺、1，5-二甲基己胺、二甲基甲酰胺、聚合二胺、氨基醇、胺基硅醇和环氧氯丙烷二甲胺中的至少一种。更优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述稳泡剂选自十六胺、聚合二胺、聚乙烯亚胺和氨基醇中的至少一种。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述分散剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇、氯化-2-羟基-3-(三甲氨基)丙基聚环氧乙烷纤维素醚、羧甲基淀粉和聚丙烯酸中的至少一种；所述聚丙烯酰胺的分子量为300-500万。更优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。优选的，前述的抗盐悬浮剂，其中所述疏水剂选自N-十二烷基双季铵盐、氯化双十八烷基二甲基羟丙基多铵、氯化双十二烷基二甲基羟丙基多铵、4，7，10-三氧-1，13-十三烷二胺、4-羟基-7-(三氟甲基)喹啉-3-羧酸乙酯和氟碳表面活性剂中的至少一种；所述氟碳表面活性剂选自季铵盐阳离子氟碳表面活性剂、全氟辛基季胺碘和全氟烷基二乙醇胺磷酸盐中的一种。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗盐悬浮剂，其特征在于，按重量份计包括如下组分：表面活性剂0.01～2份；硅烷偶联剂0.01～0.5份；泡沫剂0.05～0.5份；稳泡剂0.1～3份；分散剂0.4～4份；疏水剂0.5～3份；pH调整剂0.01～0.1份；水15～20份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗盐悬浮剂，其特征在于，按重量份计包括如下组分：表面活性剂0.01～2份；硅烷偶联剂0.01～0.5份；泡沫剂0.05～0.5份；稳泡剂0.1～3份；分散剂0.4～4份；疏水剂0.5～3份；pH调整剂0.01～0.1份；水15～20份。


2.如权利要求1所述的抗盐悬浮剂，其特征在于，所述表面活性剂选自脂类、季胺盐和磺酸盐中的一种；
所述脂类选自聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯蓖麻油中的一种；
所述季胺盐选自十八烷基三甲基溴化铵和辛基癸基二甲基氯化铵中的一种；
所述磺酸盐选自二辛基琥珀酸磺酸钠、咪唑啉和油酰甲基牛黄酸钠中的一种。


3.如权利要求1所述的抗盐悬浮剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、γ—巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、全氟十七烷三甲基氧硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷、正辛基甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷中的至少一种。


4.如权利要求1所述的抗盐悬浮剂，其特征在于，所述泡沫剂选自三乙氧基丁烷、甲基醚醇、C8～C10聚乙氧基脂肪醇、月桂酰基谷氨酸、椰子油脂肪酸丙氨酸钠、松油醇、亚油酸胺和异丙基乙基硫氨酯中的至少一种。


5.如权利要求1所述的抗盐悬浮剂，其特征在于，所述稳泡剂选自有机胺类物质，所述有机胺类物质选自十六胺、环乙烯亚胺、聚乙烯亚胺、1，5-二甲基己胺、二甲基甲酰胺、聚合二胺、氨基醇、胺基硅醇和环氧氯丙烷二甲胺中的至少一种。


6.如权利要求1所述的抗盐悬浮剂，其特征在于，所述分散剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕永国，马立飞，
申请(专利权)人：安东石油技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11