一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液的制备方法
专利汇可以提供一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 采用聚丙烯酰胺与纳米无机相经原位聚合复合方法制备聚丙烯酰胺纳米 复合材料 ，形成压裂液稠化剂。所述的纳米无机相，是有机长链插层剂与层状 硅 酸盐经插层反应后，与 硝酸 镁和硝酸 铝 混合所组成。该纳米无机相与丙烯酰胺 单体 、 偶联剂 、络合剂、引发剂、 氧 化剂、还原剂、助 溶剂 、助剂和去离子 水 构成悬浮液反应体系，然后经过聚合插层复合反应过程形成聚丙烯酰胺纳米复合材料。将 质量 分数0.25％的该聚丙烯酰胺纳米复合材料作为稠化剂，与质量分数0.20％的交联剂及质量分数0.20％的破胶剂与助剂组成压裂液体系，经170s-1 剪切速率 ，150℃ 温度 下剪切70min，形成 粘度 大于50mPa.s的压裂液，可产生耐高温、抗剪切、低摩阻、破胶彻底及与 地层 流体 配伍性好的特性。，下面是一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其特征是由如下的质量份组成：
所述的聚丙烯酰胺纳米复合材料稠化剂，按照如下的质量份组成：
所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液的稠化剂制备方法如下，氧化剂为过硫酸铵、还原剂为亚硫酸氢钠、引发剂为偶氮引发剂，丙烯酰胺单体和纳米无机相，通过水溶液聚合法制备而成；
所述的纳米无机相制备方法为，首先，将100份层状硅酸盐与1～15份插层剂混合，将该混合物与水按质量份比例1∶(10～20)进行混合，然后进行剧烈搅拌，在80℃插层反应共计16小时，制成有机化的层状硅酸盐浆液；其次，采用共沉淀法，将工业级硝酸镁、硝酸铝、氢氧化钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、乙烯基三乙氧基硅烷(KH-151)，在
35℃条件下混合，进行反应得到含镁铝的水滑石无机相浆液；最后，将所制备的水滑石浆液按照等质量比加入有机化的层状硅酸盐浆液混合及在65℃反应4小时，再将该体系降温到至30℃制成用于本发明的纳米无机相；
所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其制备方法如下：
在1000mL三口烧瓶中加入100～500份水，层状硅酸盐5～30份、表面活性剂2～10份，然后用0.1mol/L的盐酸调节pH值为5左右，在80℃水浴中进行插层反应12个小时。
停止反应后待溶液温度降到室温时，在高速搅拌机5000r/min下加入0.1～10份的聚丙烯酰胺纳米复合材料稠化剂，继续搅拌30min，等到稠化剂全部溶解完全后，在加入0.5～
10份的交联剂、1～10份的破胶剂、0.05～10份的粘土稳定剂、0.05～10份的杀菌剂、
0.05～10份的工业产品助排剂，制得聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，无机相分散相尺寸为
20～25nm。
2.按照权利要求1，所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其特征是层状硅酸盐为蒙脱土、水滑石、高岭石或它们的混合体系，层状硅酸盐按照质量份为5～30。
3.按照权利要求1，所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其特征是所述的表面活性剂是十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠或二十四烷基硫酸钠，表面活性剂的质量份为2～10。
4.按照权利要求1，所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其特征是所述的破胶剂是过硫酸铵，破胶剂的质量份为1～10。
5.按照权利要求1，所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其特征是所述的粘土稳定剂是氯化钾或甲酸钾，粘土稳定剂质量份为0.05～10。
6.按照权利要求1，所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其特征是所述的杀菌剂是十四烷基季铵盐或者十二烷基季铵盐，杀菌剂质量份为0.05～10。
7.按照权利要求1，所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其特征是所述的助排剂是工业活性剂OP-10、SPAN-60或者SPAN80，助排剂质量份为0.05～10。
8.按照权利要求1，所述的一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，其特征是交联剂为氯化锆或有机钛锆复合交联剂，交联剂按照质量份为0.5～10。
9.按照权利要求1，所述的聚丙烯酰胺纳米复合材料稠化剂，其特征是氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾或亚硫酸钾，氧化剂按质量份为0.02～2.0。
10.按照权利要求1，所述的聚丙烯酰胺纳米复合材料稠化剂，其特征是还原剂为亚硫酸氢钠或草酸，还原剂按质量份为0.02～2.0。
11.按照权利要求1，所述的聚丙烯酰胺纳米复合材料稠化剂，其特征是引发剂为过硫酸盐、亚硫酸盐或偶氮二异丁腈，引发剂按质量份为0.01～2.0。
一种聚丙烯酰胺纳米复合压裂液的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
停止反应后待溶液温度降到室温时，在高速搅拌机5000r/min下加入0.1～10份的聚丙烯酰胺纳米复合材料稠化剂，继续搅拌30min，等到稠化剂全部溶解完全后，在加入0.5～
10份的交联剂、1～10份的破胶剂、0.05～10份的粘土稳定剂、0.05～10份的杀菌剂、
0.05～10份的工业产品助排剂，制得聚丙烯酰胺纳米复合压裂液，无机相分散相尺寸为
20～25nm。
具体实施方式
其次，将1000mL的三口烧瓶中加入20g蒙脱土和400mL去离子水，分散均匀后加热，待水浴升温至80℃，缓慢滴加十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和乙醇胺质量比为1∶2组成的插层剂溶液剧烈搅拌16h，然后加入自制的水滑石浆液继续反应8h，即得纳米无机相悬浮液。
4.97g、0.1mol/L的盐酸调节pH值为5左右，在80℃水浴中进行插层反应12个小时。停止反应后待溶液温度降到室温时，在高速搅拌下加入质量分数分别设定为0.15％、0.20％、
0.25％、0.30％的聚丙烯酰胺无机纳米复合材料稠化剂，充分搅拌完成，等到稠化剂全部溶解完全后，加入交联剂ZrOCl22g，破胶剂过硫酸铵2g，粘土稳定剂KCl1.5g，杀菌剂十四烷基季铵盐1.5g，助排剂OP-101.5g，搅拌均匀可获得聚丙烯酰胺纳米复合压裂液。用六速粘度计测定结果如表1所示，测定质量分数为0.25％的聚丙烯酰胺纳米复合材料高温流变性，测试结果见图1。
4.97g、0.1mol/L的盐酸调节pH值为5左右，在80℃水浴中进行插层反应12个小时。停止反应后待溶液温度降到室温时，在高速搅拌下加入质量分数分别设定为0.15％、0.20％、
0.25％、0.30％的聚丙烯酰胺稠化剂，充分搅拌完成，等到稠化剂全部溶解完全后，加入交联剂ZrOCl22g，破胶剂过硫酸铵2g，粘土稳定剂KCl1.5g，杀菌剂十四烷基季铵盐1.5g，助排剂OP-101.5g，搅拌均匀可获得聚丙烯酰胺压裂液。用六速粘度计测定结果如表2所示，测定质量分数为0.25％聚丙稀铣胺压裂液高温流变性，测试结果见图2。
1.5g，助排剂OP-101.5g，搅拌均匀得到插层蒙脱土为稠化剂的压裂液。用六速粘度计测试结果如表2所示，测定其高温流变性，测试结果见图3。
(摘至以下专利：郑焰，罗于建，白小丹.抗温抗盐聚合物清洁压裂液增稠剂及其制备方法，
201110223102.6[P].2011-08-05)
表1
表2
注：表1、表2中的θ600、θ300、θ200、θ100、θ6、θ3分别为六速粘度计在600转、300转、
200转、100转、6转、3转下的读数，AV为表观粘度，PV为塑性粘度，其中AV＝0.5×θ600，PV＝θ600-θ300。
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