[发明专利]一种矿浆管道输送减阻剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种矿浆管道输送减阻剂，它是由如下重量份配比的原料组成：含氮类表面活性剂5～10份、高分子聚合物5～15份、起泡剂5～10份、成膜助剂5～10份和有机溶剂60～75份，其中所述的含氮类表面活性剂为咪唑衍生物1，4‑二(1H‑咪唑并[4,5‑f][1,10]邻菲啰啉)基苯或胺类衍生物1,3,5‑三(4‑氨基苯氧基)苯或二者混合物；所述的高分子聚合物为聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯或二者混合物；所述的起泡剂为十二烷基苯磺酸钠；所述的成膜助剂为乙二醇或己二醇；所述的有机溶剂为二甲基亚砜或二甲基甲酰胺。通过多重吸附中心，在金属管壁通过化学键形成吸附薄膜，达到减效果，减阻率为59.7～92.8％。

技术领域

本发明属于矿浆长距离输送技术领域，特别是涉及一种矿浆管道输送减阻剂及其制备方法与应用。

背景技术

矿业是支撑我国国民经济的重要产业，为国家和地区经济发展发挥着不可替代的作用，而管道输送是矿业中不可缺少的重要系统之一。矿浆输送过程中摩擦阻力的存在不仅带来堵管以及安全风险，还造成成本和能耗浪费。其次矿浆中酸性和碱性等有害成分引起的管道腐蚀对输送安全性是一种潜在的威胁，所以提高管道矿浆输送量、降低成本和能耗、保证管道输送安全性至关重要。

据研究发现，添加减阻剂是一种降低管道摩擦阻力、提高管道输送量、提高管道运行的安全性能的有效方法，许多科学研究者和企业均在这方面有研究。经过研究和实践证明，减阻剂作为一种化学添加剂，其在油品、钻井管道减阻是一种行之有效、具有巨大开发潜力的增输减阻方法。

减阻添加剂(减阻剂)是指降低流体运动过程中摩擦阻力、提高管道输送量的一类添加剂，目前应用最多的主要分为两大类，一类为高分子聚合物类，其可以抑制流体湍流脉动；另一类是表面活性剂类，其作用机理是减少流体的表面张力。目前，减阻添加剂在油品、钻井管道的例子如：

申请号：201480028759.9公开了用于处理含水流体的组合物包含丙烯酰胺聚合物和硅聚醚的减阻剂，组合物所述组合物可为水包油型乳液或油包水型乳液。所述离子型聚丙烯酰胺可为阴离子型聚丙烯酰胺或阳离子型聚丙烯酰胺。所述组合物例如可用作水基压裂液的减阻添加剂或钻井泥浆添加剂。

申请号：201510428565.4公开了一种改性卤水减阻剂及其制备方法，其特征在于，非离子单体、耐温耐盐单体、阴离子单体在氧化还原引发体系中进行水溶液聚合，得改性卤水减阻剂；所述的非离子单体为丙烯酰胺，所述的耐温耐盐单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，所述的阴离子单体为衣康酸。此减阻剂不仅减阻性能好、适用范围广，而且合成简单、成本较低。经实验，本发明所涉及的卤水改性减阻剂对各矿化度的模拟卤水均有较好的减阻性能和耐温抗盐性能，其中对150g/L的模拟卤水，流量为950L/h，温度为25℃时，其减阻率可达到36.8％。

CN102453297A公开了“一种超分子聚合物油品减阻剂及其制备方法”将烷基丙烯酸酯与烷基丙烯酸制得的质子供体聚合物、烷基丙烯酸酯与烷基丙烯酸盐制得的阳离子给体供体聚合物和烷基丙烯酸酯与乙烯基单体制得的质子受体聚合物三者溶解于柴油中生成超分子减阻聚合物，其减阻率可达38％。

CN109456750A公开了一种环保型连续油管减阻剂，其在高速搅拌条件下，向水中依次加入吐温类表面活性剂或异构十三醇聚氧化乙烯醚等非离子表面活性剂和太古油，搅拌均匀后再加入小分子二元醇和粘土稳定剂即可得到环保型连续油管减阻剂。

CN 110925599A公开一种高效减阻剂及其使用方法，将减阻剂A组分聚季铵盐-11和B组分α-烯烃共聚物按一定质量比混合于流体中从而减小油品的湍流阻力、增大流速，保持管道油品输送量。

减阻添加剂在矿浆管道输送领域的研究比较少见，本发明针对矿浆输送管道阻力大、能耗高、易腐蚀的现象，利用有机分子内的多吸附中心与管道内的铁原子配位螯合从而在管道内形成吸附膜的特性，提供了一种矿浆管道输送减阻剂，能够形成管道薄膜可提高管壁光滑度，增大矿浆输送量，同时防止矿浆内的酸碱成分腐蚀管道，提高输送安全性。

发明内容