[发明专利]一种用于水基压裂速溶型稠化剂及其合成方法

权利要求书

1.一种用于水基压裂中的低残在线作业速溶型稠化剂，其由甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、N-乙烯基-2-吡咯烷酮六种单体共聚而成，其中，六种单体的重量比依次对应为(3-4)∶1∶1∶1∶(1-1.5)∶1，所述稠化剂通过水溶液催化剂法产生自由基结合平板聚合工艺的方式共聚制得，其中，各单体与水的重量百分比组成为：

(a)20至30重量％的甲基丙烯酰胺；

(b)5至8重量％的二甲基二烯丙基氯化铵；

(c)5至8重量％的丙烯酰胺；

(d)5至10重量％的丙烯酸；

(e)10至20重量％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐；

(f)5至10重量％的N-乙烯基-2-吡咯烷酮；

(g)余量为水。

2.如权利要求1所述的稠化剂，其中，甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、N-乙烯基-2-吡咯烷酮六种单体共聚形成不可水解聚合物。

3.如权利要求1或2任一项所述的稠化剂，其中，所述共聚物的分子量为200-500。

4.一种合成权利要求1-3任一项所述稠化剂的方法，其包括如下步骤：

(1)甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、N-乙烯基-2-吡咯烷酮六种单体按比例称量并进行混配；

(2)将上述混配好的单体放入蒸馏水中进行溶液的配制；

(3)利用pH碱性调节剂或pH酸性调节剂调节溶液的pH值和温度，使溶液的pH值在4.5±0.5，所述温度为10±1℃；

(4)将水溶液利用氧化还原催化剂产生自由基来使上述单体发生共聚聚合。

(5)将引发后的溶液导入平板聚合槽内进行再聚合。

(6)在平板聚合结束后进行捏合机捏合后处理工序。将平板状胶体倒入捏合机进行表面活性剂处理接枝再聚合，捏合时间30分钟，捏合处理的目的是增加聚合物的后亲水性能，提高溶解速度。

(7)将经过表面活性剂捏合处理后的胶体进行造粒、烘干、粉碎、筛分后得到成品。

5.如权利要求4所述的方法，其中，对溶液吹氮气以除去水中的溶解氧，然后在氮气的保护下加入催化剂，继续吹氮气直至溶液变粘稠为止，诱发时间在15-20分钟内，观察是否有温升，当诱发期内有2℃的温升，视为引发成功，否则需要重新加入催化剂再次引发。

6.如权利要求5所述的方法，其中，在引发后，将粘稠溶液迅速导流到宽100cm，高度为1cm的平板中，并采用喷洒方式补充一部分引发剂使得聚合反应快速进行直至成为胶体状态。

7.如权利要求5所述的方法，其中，所述催化剂为氧化剂与还原剂组成的氧化还原体系，氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化氢、过氧化苯甲酰或叔丁基过氧化物，所述还原剂为亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或有机胺。

8.如权利要求6所述的方法，其中，补充的引发剂为偶氮类引发剂偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁基脒盐酸盐，催化剂的量为单体的0.001-3％重量。

9.如权利要求4所述的方法，其中在平板聚合结束后进行捏合机捏合后处理工序，添加表面活性剂，捏合时间30分钟。所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚类表活剂。