[发明专利]一体化自交联乳液型压裂液增稠剂、其制备方法及应用

权利要求书

1.一体化自交联乳液型压裂液增稠剂原料组合物，其特征在于，所述一体化自交联乳液型压裂液增稠剂原料组合物按质量百分比计，包括如下各原料组分：

油溶性溶剂35～50％，包括白油、硅油和石油醚中的任意一种或两种以上的组合；

去离子水26～30％；

增粘单体12～15％，包括丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸钾中的任意一种或两种以上与2-丙酰胺基-2-甲基丙磺酸钠按(6～8)∶1比例的组合；

改性单体5～8％，包括N-乙烯基吡咯烷酮与N-十六烷基丙烯酰胺按(0.5～2)∶1比例的组合；

阴离子乳化活性单体2～3％，包括对苯乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、乙烯基磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠中的任意一种或两种以上的组合；

阳离子季铵盐型单体2～3％，包括丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐中的任意一种或两种的组合；

阴离子乳化剂0.5～1％，包括十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或两种的组合；

非离子乳化剂2.5～4％，包括司盘类乳化剂、吐温类乳化剂与异构长碳链醇聚氧乙烯醚按(6～10)∶1∶1比例的组合。

2.根据权利要求1所述的一体化自交联乳液型压裂液增稠剂原料组合物，其特征在于，所述司盘类乳化剂选自司盘60、司盘80和司盘85中的任意一种或两种以上的组合；

所述吐温类乳化剂选自吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的任意一种或两种以上的组合；

所述异构长碳链醇聚氧乙烯醚选自异构十醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚中的任意一种或两种的组合。

3.一体化自交联乳液型压裂液增稠剂的制备方法，其特征在于，所述一体化自交联乳液型压裂液增稠剂通过如权利要求1或2所述的一体化自交联乳液型压裂液增稠剂原料组合物来制备；所述制备方法包括如下步骤：

(1)保持反应容器内温度30～40℃，在反应容器中加入配方量的去离子水，再依次加入配方量的增粘单体、改性单体、阴离子乳化活性单体和阳离子季铵盐型单体，充分分散，使单体完全溶解；

(2)向反应容器内依次加入配方量的油溶性溶剂、阴离子乳化剂和非离子乳化剂，充分溶解后，使其乳化1～2h；

(3)在保护气体氛围下，加入引发剂进行引发，将反应体系升温至80～90℃，控制在此温度下反应12～16h，全程控制反应容器内压力≤0.4MPa；

(4)反应结束后，冷却降温至20～30℃，得到所述一体化自交联乳液型压裂液增稠剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述油溶性溶剂包括白油、硅油和石油醚中的任意一种或两种以上的组合；

所述增粘单体包括丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸钾中的任意一种或两种以上与2-丙酰胺基-2-甲基丙磺酸钠按(6～8)∶1比例的组合；

所述改性单体包括N-乙烯基吡咯烷酮与N-十六烷基丙烯酰胺按(0.5～2)∶1比例的组合；

所述阴离子乳化活性单体包括对苯乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、乙烯基磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠中的任意一种或两种以上的组合；

所述阳离子季铵盐型单体包括丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐中的任意一种或两种的组合；

所述阴离子乳化剂包括十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或两种的组合；

所述非离子乳化剂包括司盘类乳化剂、吐温类乳化剂与异构长碳链醇聚氧乙烯醚按(6～10)∶1∶1比例的组合；

所述司盘类乳化剂选自司盘60、司盘80和司盘85中的任意一种或两种以上的组合；

所述吐温类乳化剂选自吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的任意一种或两种以上的组合；

所述异构长碳链醇聚氧乙烯醚选自异构十醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚中的任意一种或两种的组合。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和过氧化叔丁基醇中的任意一种或两种以上的组合；

所述引发剂的用量，按体系总质量100％计，其占比为0.01～0.05％。