在水力压裂液中悬浮支撑剂的方法技术

本公开内容涉及在水力压裂液中悬浮支撑剂的方法，包括将一定量的前体纳米粒子添加到水力压裂液中，所述前体纳米粒子包括由金属氧化物催化剂纳米粒子支撑的碳纳米管。选择金属氧化物催化剂纳米粒子和水力压裂液，使得金属氧化物催化剂纳米粒子可溶解在水力压裂液中。金属氧化物催化剂纳米粒子溶解在水力压裂液中，导致一定量的碳纳米管分散在水力压裂液中。与没有碳纳米管分散体的类似或等效的水力压裂液相比，碳纳米管分散体增加了具有分散的碳纳米管的水力压裂液的牛顿粘度、屈服点、塑性粘度和密度中的至少一项的值。方法还可以包括将支撑剂添加到水力压裂液中。括将支撑剂添加到水力压裂液中。括将支撑剂添加到水力压裂液中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在水力压裂液中悬浮支撑剂的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年4月17日提交的美国申请序列号62/835,133的优先权，所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本公开大体上涉及水力压裂液、其制造和其用途。

技术介绍

[0004]水力压裂是在油气井上进行的常规增产处理。将水力压裂液泵入待处理的地下地层中，使得裂缝在地下地层中张开。可以将支撑剂(诸如，砂粒)与处理液混合，以在处理完成时使裂缝保持张开状态。

技术实现思路

[0005]然而，常规水力压裂液有效悬浮和载运支撑剂的能力随着水力压裂液的温度由于水力压裂液的热稀化升高而降低。悬浮固体材料(诸如，支撑剂)的常规水力压裂液遇到困难，因为固体与液体分离并沉降在井眼中。这种现象通常被称为“下垂”。当通过井眼的水力压裂液的流动停止一段时间时(在此期间水力压裂液是静止的)，通常会发生下垂。由于水力压裂液的流动或环空速度降低，也可能发生下垂。降低的牛顿粘度、屈服点、塑性粘度或密度，或降低的凝胶强度水力压裂液、降低的剪切速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在水力压裂液中悬浮支撑剂的方法，包括：将一定量的前体纳米粒子添加到所述水力压裂液中，所述前体纳米粒子包括由金属氧化物催化剂纳米粒子支撑的碳纳米管；和在添加所述前体纳米粒子之后将支撑剂添加到所述水力压裂液中，其中：选择所述金属氧化物催化剂纳米粒子和所述水力压裂液，使得所述金属氧化物催化剂纳米粒子可溶解在所述水力压裂液中，所述金属氧化物催化剂纳米粒子能够溶解在所述水力压裂液中，使得一定量的碳纳米管分散在所述水力压裂液中，与没有所述碳纳米管的等效水力压裂液相比，存在所述分散的碳纳米管时所述水力压裂液的牛顿粘度、屈服点、塑性粘度和密度值中的至少一项较大，并且与没有所述碳纳米管的等效水力压裂液相比，存在所述分散的碳纳米管时所述水力压裂液中悬浮支撑剂的量有所增加。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属氧化物催化剂纳米粒子的单个纳米粒子包括金属氧化物和过渡金属。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述过渡金属包括Fe、Co或Ni。4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中所述金属氧化物包括MgO或CaO。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中：所述过渡金属设置于所述金属氧化物上；并且所述金属氧化物催化剂纳米粒子的单个纳米粒子包括如按所述金属氧化物的重量计算的10wt.％或更少的过渡金属。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述碳纳米管被吸附到所述金属氧化物催化剂纳米粒子上。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在将所述一定量的前体纳米粒子添加到所述水力压裂液中之后，用羧酸盐、铵衍生物、磺化单体、低聚物或聚合物中的至少一种来官能化所述碳纳米管的表面。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括通过化学气相沉积在所述金属氧化物催化剂纳米粒子上合成所述碳纳米管，以形成所述一定量的前体纳米粒子。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水力压裂液包括极性非质子溶剂，所述极性非质子溶剂包括正烷基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲亚砜中的至少一种。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：所述水力压裂液包括一种或多种添加剂，所述添加剂选自增重剂、液漏控制剂、循环漏失控制剂、表面活性剂、消泡剂，和这些的组合；并且所述表面活性剂包括磺化聚合物、磺化烷烃、聚羧化醚、三甲基烷基铵盐、烷基苄基铵盐、蛋白质、聚乙二醇衍生物、寡糖或胆固醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿肖克，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：