[发明专利]用于粘合剂应用的化学产品

说明书

本文描述的实施方案总体上涉及用组合物涂覆基材的方法和化学组合物。在一个实施方案中，提供了粘合剂组合物，其包含以下的反应产物：选自芳族多元酸、脂族多元酸、含芳族基的脂族多元酸和它们的组合的多元酸，或二缩水甘油醚；和多元胺的反应产物；和一种或多种选自含支化脂族酸、含环状脂族基的环状脂族酸、线性脂族酸和它们的组合的化合物。所述粘合剂组合物可用来覆盖基材。

相关申请数据

本申请要求于2016年6月22日提交的美国临时申请号 62/353,444的利益，所述申请的全部内容通过参考引入本文。

技术领域

本发明涉及在要求粘性的各种应用中的组合物和产品。本发明尤 其涉及减少或缓和由于基材的处理引起的灰尘产生，以及用于水力压 裂作业中的细粒控制、回流控制和传导性增强的组合物和产品。

背景技术

在水力压裂期间，当将砂子泵送入岩层时，在砂子加工和处理的 不同阶段产生的大量细粒也随着砂子被泵送入岩层。这些细粒将迁移 而限制通过所述砂子形成的传导路径，并降低所述路径的传导性。

支撑剂回流是裂缝激发井(fracture stimulated wells)中另一个 常见问题。支撑剂回流导致增加的井养护费用，并对于井的生产年限 减少井产出。减少支撑剂回流的最常用的方法是使用可固化树脂涂覆 的支撑剂(RCP)，其已经使用超过30年。然而，RCP与未涂覆的支撑 剂相比具有更高的成本，在RCP的加载/卸载期间可能存在树脂涂层的 侵蚀，并且用户通常在井位处损失未用的RCP。

减少支撑剂回流的另一种方法是使支撑剂变得表面粘性。按可调 节的浓度将粘性化学品添加到压裂共混器和螺杆砂斗中的干燥支撑剂 中以减少支撑剂回流。粘性化学品成本小于传统的RCP，消除RCP涂 层侵蚀，并允许用户仅负担在井下涂覆和泵送的支撑剂的费用。这种 技术还可以在偏远地方应用，并在RCP不容易获得的情况下使用本地 来源基材。然而，用于支撑剂的目前粘性化学品在室温下具有高粘性， 这可能在作业期间导致堵塞设备和井眼。

此外，灰尘产生在砂子开采、存储、运输和在压裂部位上泵送中 是成问题的。灰尘控制是非常挑战性的问题，并且美国劳工部职业安 全与健康管理局(OSHA)提供了限制职业性接触尘粒例如结晶二氧化硅 的规章。

目前，取决于作业，灰尘控制主要包括用水润湿，使用粘结剂例 如木质素磺酸盐和经加工木质素产品、沥青、焦油和树脂粘合剂。现 有技术中的压裂砂中使用的所有涂料包括聚合物树脂。然而，用聚合 物涂覆砂子的表面一般涉及复杂的组合物(聚合物一般以乳液制备)和 程序。用聚合物涂料的另一个缺陷是这些聚合物一般具有高玻璃化转 变温度，这使得涂层易碎，并容易对机械降解敏感，所述机械降解可 能产生具有潜在爆炸性的二级灰尘。

此外，灰尘控制问题还影响具有颗粒问题的其它工业，包括采矿， 例如煤炭或砂子，砂子加工，建筑，筑路，农业加工和一般环境问题。

如果组合物和方法可以经设计以致将使细粒与砂子粘附，并阻止 细粒迁移和聚集，因此，维持沟道的传导性，或具有能在溶剂或乳液 中递送的树脂，让涂层与现有技术相比保持固有挠性，则将是合乎需 要的。

发明内容

本文描述的实施方案总体上涉及用粘合剂组合物涂覆基材的方法 和化学组合物。在一个实施方案中，提供了组合物，其包含以下的反 应产物：选自芳族多元酸、脂族多元酸、含芳族基的脂族多元酸和它 们的组合的多元酸，或二缩水甘油醚；和多元胺；和一种或多种选自 支化脂族酸、含环状脂族基的环状脂族酸、线性脂族酸和它们的组合 的化合物。

在一个实施方案中，提供了粘合剂组合物，其包含以下的反应产 物：选自芳族多元酸、脂族多元酸、含芳族基的脂族多元酸和它们的 组合的多元酸，或二缩水甘油醚；和C2-C18多元胺；和一种或多种选 自含C2-C26烷基的支化脂族酸、含C7-C30环状脂族基的环状脂族酸、 含C2-C26烷基的线性脂族酸和它们的组合的化合物。