一种复合型滑溜水减阻剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了减阻剂技术领域的一种复合型滑溜水减阻剂及其制备方法，所述复合型滑溜水减阻剂包括如下重量百分比的原料：70份

【技术实现步骤摘要】
一种复合型滑溜水减阻剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及减阻剂
，具体是一种复合型滑溜水减阻剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]滑溜水，是对页岩油气储层进行水力压裂的一种压裂液体系，是页岩气开发的关键液体之一。相对于传统的凝胶压裂液体系，滑溜水压裂液体系以其高效、低成本的特点在页岩气开发中广泛应用。压裂液的种类选择往往取决于油藏性质，油田较常用的水基压裂液体系主要有水基冻胶压裂液、胍胶压裂液、滑溜水压裂液三种。滑溜水压裂液以其低成本低伤害的特性广泛应用于非常规油气的开发。在大排量注入情况下，滑溜水中需要加入减阻剂，从而实现大排量泵注，弥补了水粘度低、携砂能力差等诸多问题。常见的油品减阻剂主要作用成分是α
‑
烯烃长链聚合物，此类分子在管道高速流体剪切环境下极易断链分解而逐渐失去减阻性能，不断补充减阻剂维持管输的减阻效果会导致输送成本的提高。
[0003]而随着微观复合材料的发展，为减阻剂的设计提供了新的思路，无机纳米填料粒子因本身微观尺寸效应的作用，在与高分子聚合物反应制备复合材料时，可以提高高分子聚合物的强度、刚性、韧性等多种力学特性，因此可通过将无机纳米填料粒子结合减阻剂从而达到提高抗剪切性能的目的。
[0004]为此，本专利技术提供了一种复合型滑溜水减阻剂及其制备方法，通过向传统的聚α烯烃中加入改性蒙脱土，从而实现强抗剪切性能的减阻剂。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种复合型滑溜水减阻剂及其制备方法，解决了上述问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种复合型滑溜水减阻剂，所述复合型滑溜水减阻剂包括如下重量百分比的原料：
[0007]70份
‑
85份水基体系聚α烯烃、15份
‑
30份相容剂、0.1份
‑
1份改性蒙脱土、85.1
‑
116份聚乙二醇。
[0008]优选的，所述聚α烯烃的制备方法包括如下步骤：
[0009](1)向反应容器A中加入反应单体，放置于0℃的冰水混合物中预冷10
‑
15min，随后加入催化剂三异丁基铝混合5
‑
10min，最后加入与反应单体等体积的环己烷溶剂，同时加入以MgCl2担载的TiCl4催化剂，反应24
‑
25h；
[0010](2)向反应容器中的反应物加入无水乙醇终止反应，经过洗涤、过滤得到聚α烯烃；
[0011](3)将获得的聚α烯烃分为两组分，其中聚α烯烃组分一用于配置水基体系聚α烯烃，其中聚α烯烃组分二用于配置相容剂；
[0012](4)取聚α烯烃组分一加入烧杯中，并加入复配表面活性剂，在50℃
‑
70℃温度下搅拌10
‑
30min，得到水基体系聚α烯烃。
[0013]优选的，步骤(1)中的反应单体为乙烯、1
‑
癸烯与1
‑
十二烯中的一种或两种任意比
混合物，其中乙烯的质量百分比为96％
‑
99％，1
‑
癸烯与1
‑
十二烯单体或混合物的质量百分比为1％
‑
4％。
[0014]优选的，步骤(1)中反应单体与三异丁基铝、以MgCl2担载的TiCl4催化剂的体积比为1：0.05
‑
0.1：1。
[0015]优选的，步骤(4)中复配表面活性剂为Tween
‑
20与斯盘
‑
20以3:1的比例混合得到，所述聚α烯烃组分一与复配表面活性剂比例为9:1。
[0016]优选的，所述相容剂的制备方法包括如下步骤：
[0017]S1：将聚α烯烃组分二加入装有无水乙醇的反应容器B中完全分散，将反应容器B放入超声波细胞粉碎机超声2
‑
5h；
[0018]S2：向超声后的反应容器B中加入马来酸酐，继续放入超声波细胞粉碎机超声20
‑
30min，得到接枝酸酐的聚α烯烃；
[0019]S3：将得到的接枝酸酐的聚α烯烃加入装有甲苯溶液的反应容器C中，加热回流1
‑
2h，而后将溶液倒至装有丙酮溶液的反应容器D中，经过滤取得不容物质，再将不容物质经过丙酮溶液洗涤，而后干燥，从而得到精制的接枝产物作为相容剂。
[0020]优选的，所述聚α烯烃组分二与无水乙醇、马来酸酐、甲苯溶液、丙酮溶液的质量比为8
‑
10：55
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60：1
‑
2：50
‑
60:50
‑
60。
[0021]优选的，所述改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：
[0022]步骤一：向三口烧瓶中加入250ml的甲醇和蒸馏水，加入2
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3g硅烷偶联剂KH550，加入冰乙酸PH调节至5
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6，控制反应温度55
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60℃，恒温反应1
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2h；
[0023]步骤二：将温度升至80
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90℃并加入4
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6g钠基蒙脱土，恒温反应2
‑
3h，冷却至室温；
[0024]步骤三：将得到的反应物通过甲醇洗涤、离心、沉淀至少三次，而后进行干燥，制得硅烷偶联剂改性蒙脱土。
[0025]优选的，所述步骤一中甲醇和蒸馏水的体积比为9：1。
[0026]一种复合型滑溜水减阻剂的制备方法，其包括如下步骤：
[0027]将水基体系聚α烯烃、相容剂、改性蒙脱土、聚乙二醇放入反应容器E中混合均匀，将反应容器E放置50
‑
70℃环境下以70
‑
100r/min的速度搅拌5
‑
6h，制得复合型滑溜水减阻剂。
[0028]有益效果
[0029]本专利技术提供了一种复合型滑溜水减阻剂及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
[0030]本专利技术通过采用硅烷偶联剂KH550对钠基蒙脱土进行改性处理，使得改性后的蒙脱土表面增加一部分官能团，使其增加亲油特性，与高分子有机聚合物的结合能力变强，从而能够与水基体系聚α烯烃进行复合反应生产的复合型滑溜水减阻剂，提高了聚α烯烃的强度、刚性、韧性，同时水基体系聚α烯烃通过配置的复配表面活性剂，能够使得本专利技术配置的复合型滑溜水减阻剂能够易溶于水中，从而配置滑溜水，本专利技术配置的复合型滑溜水减阻剂能够有效抵消管道内湍流、涡流等产生的剪切应力，从而降低减阻剂的使用成本。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，
显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合型滑溜水减阻剂，其特征在于：所述复合型滑溜水减阻剂包括如下重量百分比的原料：70份
‑
85份水基体系聚α烯烃、15份
‑
30份相容剂、0.1份
‑
1份改性蒙脱土、85.1
‑
116份聚乙二醇。2.根据权利要求1所述的一种复合型滑溜水减阻剂，其特征在于：所述水基体系聚α烯烃的制备方法包括如下步骤：(1)向反应容器A中加入反应单体，放置于0℃的冰水混合物中预冷10
‑
15min，随后加入催化剂三异丁基铝混合5
‑
10min，最后加入与反应单体等体积的环己烷溶剂，同时加入以MgCl2担载的TiCl4催化剂，反应24
‑
25h；(2)向反应容器A中的反应物加入无水乙醇终止反应，经过洗涤、过滤得到聚α烯烃；(3)将获得的聚α烯烃分为两组分，其中聚α烯烃组分一用于配置水基体系聚α烯烃，其中聚α烯烃组分二用于配置相容剂；(4)取聚α烯烃组分一加入烧杯中，并加入复配表面活性剂，在50℃
‑
70℃温度下搅拌10
‑
30min，得到水基体系聚α烯烃。3.根据权利要求2所述的一种复合型滑溜水减阻剂，其特征在于：步骤(1)中的反应单体为乙烯、1
‑
癸烯与1
‑
十二烯中的一种或两种任意比混合物，其中乙烯的质量百分比为96％
‑
99％，1
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癸烯与1
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十二烯单体或混合物的质量百分比为1％
‑
4％。4.根据权利要求2所述的一种复合型滑溜水减阻剂，其特征在于：步骤(1)中反应单体与三异丁基铝、以MgCl2担载的TiCl4催化剂的体积比为1：0.05
‑
0.1：1。5.根据权利要求2所述的一种复合型滑溜水减阻剂，其特征在于：步骤(4)中复配表面活性剂为Tween
‑
20与斯盘
‑
20以3:1的比例混合得到，所述聚α烯烃组分一与复配表面活性剂比例为9:1。6.根据权利要求2所述的一种复合型滑溜水减阻剂，其特征在于：所述相容剂的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏祥，吴越，李嘉，孙亚东，于世虎，蒋琪，吴安林，杨立，李建忠，陈星宇，
申请(专利权)人：四川川庆井下科技有限公司，
类型：发明
国别省市：