CN113372516B - 一种稠化剂超细粉、巨臂型稠化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气田开发技术领域，提供了一种稠化剂超细粉、巨臂型稠化剂及其制备方法和应用，本发明提供的巨臂型稠化剂，按重量份计，包含以下组分：稠化剂超细粉500~650份，悬浮剂5~10份，激活剂2~5份，提切剂5~10份，乳化分散剂5~10份，白油325~480份；本发明提供的巨臂型稠化剂，形成了具有较短分子主链，但具有粗长侧链结构的分子链结构，改变聚合物的粘弹性，在高温及高盐条件下，聚合物都具有极高的粘度，且其热稳定性极好，可适应于温度达到220℃的超深井压裂施工作业，且溶解速度极快，3分钟即可全部溶解，明显缩短溶解时间和降低溶解产品引起的能耗，适应于海水以及产出水在线压裂施工作业。

Description

一种稠化剂超细粉、巨臂型稠化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种稠化剂超细粉、巨臂型稠化剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，常规聚丙烯酰胺主要分为颗粒类、细粉类、油包水类、水包水类。颗粒状聚丙烯酰胺溶解速度慢；细粉类聚丙烯酰胺在溶解过程中粉尘大，且容易产生“鱼眼”；油包水乳液受制于体系的限制，在盐水中转相困难，且耐温较差；常规水包水有效含量低，且粘度极低。因此，有必要研究发明一种新型的聚丙烯酰胺的存在状态，使聚丙烯酰胺充分发挥自身的特性，又能克服现有的缺点。

现有技术中已经开展了相关技术的研究。例如，近代学者专家对高温压裂液的研究大多为疏水缔合型压裂液和胍胶改性聚合物，如杜涛等研制的聚合物压裂液体系在120℃、170s^-1下剪切90min黏度约为53.1mPa·s；马国艳等将疏水缔合聚合物和十二烷基硫酸钠复配得到的压裂液HAWP-18M在90℃、170s^-1下剪切90min，黏度保持在50mPa·s以上；胡莹莹将制备的三元疏水缔合物与锆交联，在120℃、170s^-1下剪切90min后，黏度约为60mPa·s；王桂芹等研制的疏水缔合聚合物，在140℃、170s^-1下剪切120min后，黏度约为63mPa·s；CN105001373B中合成的海水基速溶性耐温压裂液在95℃、170s^-1下剪切60min后，黏度约为65mPa·s；陈磊等合成了缔合型超高温海水基压裂液，在180℃、170s^-1下剪切90min后，黏度约为30mPa·s；熊俊杰、郭建春等用胍胶与氢氧化钠反应生成胍胶钠盐，再与（2-羟基-3-氯-丙基二甲氨基乙酸反应制得两性离子胍胶，其组成的海水基压裂液耐温达到170℃；王丽伟等以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二甲基丙烯基三甲基氯化铵或二甲基二烯丙基氯化铵等为单体，通过水溶液聚合制得离子型聚合物，将稠化剂产物与有机锆交联剂反应制得的海水基压裂液耐温达到160℃，聚合物耐温性能未达到200℃，耐高温性能较差。

油田某些超深低渗储层温度达到220℃，但目前耐温220℃的水基压裂液稠化剂研究属于空白。现有压裂液体系难以达到油田超深井的温度要求，因此，研究一种超高温速溶压裂液体系有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于压裂液体系难以达到高温要求、粘度较低、稳定性较差、溶解速度较慢，针对现有技术中的缺陷，提供一种稠化剂超细粉、巨臂型稠化剂及其制备方法和应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种稠化剂超细粉，所述稠化剂超细粉经聚合反应制备而成，所述聚合反应的原料按重量份计包括如下组分：巨臂型预聚体30~60份（例如可以是30份、40份、50份、60份等），丙烯酰胺80~150份（例如可以是80份、90份、120份、130份、140份或150份等），2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50~100份（例如可以是50份、70份、80份、90份或100份等），结构调节剂0.1~2份（例如可以是0.1份、0.5份、0.8份、1份、1.4份、1.7份或2份等），温度响应单体20~40份（例如可以是20份、25份、30份、35份或40份等），非对称吉米奇季铵盐2~8份（例如可以是2份、3份、4份、5份、6份、7份或8份等），氢氧化钠10~20份（例如可以是10份、12份、15份、18份或20份等），偶氮二异丁腈0.2~1份（例如可以是0.2份、0.5份、0.7份、0.9份或1份等），过硫酸铵0.02~0.05份（例如可以是0.02份、0.03份、0.04份或0.05份等），亚硫酸氢钠0.01~0.025份（例如可以是0.01份、0.02份或0.025份等），水640~800份（例如可以是640份、650份、660份、670份、680份、700份、750份或800份等）。

在本发明中，巨臂型预聚体是通过合成制备得到的。所述巨臂型预聚体由聚醚胺与丙烯酸经过酰胺化反应得到。本发明所述聚醚胺一般为低分子量聚醚胺，优选使用美国亨斯迈公司生产的聚醚胺D-400。

所述酰胺化反应的溶剂为氯甲酸乙酯与甲苯的混合溶剂。

其中，酰胺化反应的温度一般为85~95℃，反应时间4h左右。

按重量份计，所述聚醚胺的重量份为200~300份（例如可以是200份、220份、250份、280份或300份等），所述丙烯酸的重量份为36~65份（例如可以是36份、40份、45份、50份、55份、60份或65份等），所述氯甲酸乙酯的重量份为20~45份，所述甲苯的重量份为220~290份；所述聚醚胺与丙烯酸的摩尔比为1:(1~1.2)。反应过程中，主要控制聚醚胺与丙烯酸反应的摩尔比，聚醚胺与丙烯酸一般按照1:1的摩尔比反应，丙烯酸稍过量，保证聚醚胺能够全部与丙烯酸反应，稍过量的丙烯酸在后续反应中可参与聚合反应。若聚醚胺过量，不能参加后续反应，纯度较低；若丙烯酸加量太大，在分子链中会接入大量羧酸基团，不利于聚合物的耐温耐盐性能。

制备巨臂型预聚体的反应式如下：

巨臂型预聚体中，n的取值为6~7，n的取值可以是整数，也可以是非整数。

优选地，所述结构调节剂为聚乙二醇400与异丙醇的混合物；所述聚乙二醇400与异丙醇的体积比为3:(1~5)，例如可以是3:1、3:2、3:3、3:4、3:5等，优选为3:2。

所述温度响应单体为N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺或N-异丙基丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合。

所述非对称吉米奇季铵盐为乙撑基癸烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵、乙撑基十二烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵、丙撑基十四烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵或丙撑基十六烷基聚氧丙烯嵌段基氯化铵中的任意一种或至少两种的组合。非对称吉米奇季铵盐在聚合反应中，并不直接参与反应，在体系中主要对巨臂型预聚体进行分散，使巨臂型预聚体在分子链中的排布更加均匀。

本发明对所述非对称吉米奇季铵盐没有特别的要求，采用可以通过市售渠道购买得到的非对称吉米奇季铵盐即可，例如可以是郑州易和精细化学有限公司生产的非对称吉米奇季铵盐。

优选地，制备稠化剂超细粉所述聚合反应的具体过程如下：

将巨臂型预聚体，丙烯酰胺，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，结构调节剂，温度响应单体，非对称吉米奇季铵盐和水混合后，使用氢氧化钠调节pH值，加入偶氮二异丁腈和过硫酸铵后，在保护性气体保护下，加入亚硫酸氢钠引发聚合反应，得到所述稠化剂超细粉。

优选地，所述调节pH值为将pH值调节至6.1~6.3，例如可以是6.1、6.2、6.3等。

所述保护性气体为氮气或氩气。

所述聚合反应的温度为20~25℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃或25℃等。

所述聚合反应的时间为2~8h，例如可以是2h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h或8 h等

在聚合反应结束后，还可经过造粒、烘干、粉碎、筛分的步骤得到稠化剂超细粉，其中过筛时，采用200目的筛网，将稠化剂的粒径控制在不大于75μm的状态。

优选地，所述稠化剂超细粉包含具有式I结构的物质；

其中，n的取值为6~7，m的取值为7500~13000，n和m的取值可以是整数，也可以是非整数。

本发明的稠化剂超细粉，通过分子设计，在聚合反应中形成了具有较短分子主链，具有较多大且长的侧链结构的式I形式的分子链结构，这样的结构改变了聚合物的粘弹性，使得聚合物在高温及高盐条件下，都具有极高的粘度，并且可保持极好的热稳定性。

制备式I结构的物质，其反应式具体如下：

第二方面，本发明提供了一种巨臂型稠化剂，所述巨臂型稠化剂按重量份计，包含以下组分：第一方面所述的稠化剂超细粉500~650份（例如可以是500份、520份、550份、600份、610份或650份等），悬浮剂5~10份（例如可以是5份、6份、7份、8份、9份或10份等），激活剂2~5份（例如可以是2份、3份、4份、5份等），提切剂5~10份（例如可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份等），乳化分散剂5~10份（例如可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份等），白油325~480份（例如可以是325份、350份、380份、400份、420份、450份或480份等）。

本发明提供的巨臂型稠化剂，通过白油、悬浮剂和稠化剂超细粉三者结合，得到了一种具有高粘度、悬浮体系的稠化剂，该体系固含量高，具有优异的稳定性，长时间放置不分层，在分子主链受限制的环境下，侧链结构仍会使聚合物保持极高的聚合物粘度。

本发明巨臂型稠化剂具有速溶、高粘、耐温220℃、抗盐85000ppm的特点，在高温高盐高剪切环境下具有较高的粘度。

若体系中缺少悬浮剂、白油或稠化剂超细粉的至少一种时，其稳定性下降，耐温、耐剪切性能下降。

优选地，所述悬浮剂为改性硅酸镁铝。改性硅酸镁铝可作为良好的乳液稳定剂，同时还可以提供一定的悬浮效果。本发明所使用的改性硅酸镁铝，是通过有机改性法改性得到，利用有机官能团或有机物来取代硅酸镁铝中可交换阳离子或结构水，进而形成以共价键、离子键、偶合键或者以范德华力结合的改性硅酸镁铝。有机改性剂通过离子交换作用与硅酸镁铝发生离子交换作用，从而将有机成分引入硅酸镁铝，改性后的硅酸镁铝从亲水疏油性变成亲油疏水性。

本领域技术人员通过常规的有机改性法原理，改性得到的改性硅酸镁铝均适用于本发明。

优选地，所述激活剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述提切剂为三乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚或二丙二醇丁醚中的任意一种或至少两种的组合。

所述乳化分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9和/或脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7。在本发明中，“AEO-9”和“AEO-7”代表了脂肪醇与氧乙烯醚中的环氧乙烷的个数，分别为9个和7个，其数值不同，接入的环氧乙烷数量不同，其HLB值也不同。

第三方面，本发明提供了一种如第二方面所述的巨臂型稠化剂的制备方法，所述制备方法为：在搅拌状态下将悬浮剂、激活剂、提切剂和乳化分散剂加入到白油中进行激活，激活后加入第一方面所述的稠化剂超细粉，得到所述巨臂型稠化剂。

本发明中所述激活，指的是使用激活剂与各个原料混合后，将悬浮剂的网络结构充分打开，使悬浮剂充分分散发生反应的过程，整个对温度和压力等反应条件没有特别要求。

制备巨臂型稠化剂的过程中，搅拌速度一般为1000~3000rpm。

第四方面，本发明提供了一种如第一方面所述的稠化剂超细粉或第二方面所述的巨臂型稠化剂在油田压裂液中的应用。

本发明提供的稠化剂超细粉以及巨臂型稠化剂，均可适应于温度达到220℃的超深井压裂施工作业中；其中巨臂型稠化剂溶解速度极快，3分钟即可全部溶解，明显缩短溶解时间和降低溶解产品引起的能耗，适应于海水以及产出水在线压裂施工作业以及油田压裂液中作业。

实施本发明的，具有以下有益效果：

本发明提供的巨臂型稠化剂，具有速溶、高粘、耐温220℃、抗盐85000ppm的特点，在高温高盐高剪切环境下具有较高的粘度。

通过分子设计，形成了具有较短分子主链，但具有较多大长侧链结构的分子链结构，改变稠化剂的粘弹性，在高温及高盐条件下，稠化剂都具有极高的粘度，且其热稳定性极好，可适应于温度达到220℃的超深井压裂施工作业且制备的稠化剂溶解速度极快，3分钟即可全部溶解，明显缩短溶解时间和降低溶解产品引起的能耗，适应于海水以及产出水在线压裂施工作业。

附图说明

图1是本发明实施例1、实施例2、实施例3制备的巨臂型稠化剂的流变曲线图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例通过以下步骤，制备巨臂型预聚体、稠化剂超细粉以及巨臂型稠化剂

（1）巨臂型预聚体制备

巨臂型预聚体由下列重量份的原料组成并进行反应：

聚醚胺（D-400）250份，丙烯酸50份，聚醚胺（D-400）与丙烯酸的摩尔比为1:1.1，氯甲酸乙酯35份，甲苯260份。

制备方法是：向装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的三口烧瓶中加入丙烯酸和氯甲酸乙酯加入甲苯中充分混合均匀，水浴升温至90℃后，加入聚醚胺（D-400）开始反应，反应4h后得到黄色液体，得到巨臂型预聚体。

（2）稠化剂超细粉制备

稠化剂超细粉由下列重量份的原料组成：丙烯酰胺110份，巨臂型预聚体45份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸75份，结构调节剂0.5份（聚乙二醇400：异丙醇=3:2），N,N-二甲基丙烯酰胺30份，乙撑基癸烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵5份，氢氧化钠15份，水720份，偶氮二异丁腈0.5份，过硫酸铵0.03份，亚硫酸氢钠0.015份。

制备方法是：将丙烯酰胺，巨臂型预聚体，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，结构调节剂，N,N-二甲基丙烯酰胺，乙撑基癸烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵和水充分混合均匀后，用氢氧化钠调节pH值至6.1，再加入偶氮二异丁腈和过硫酸铵后，转入反应釜中，通氮气除氧60min，在氮气保护、23℃下加入亚硫酸氢钠引发聚合，反应5h后，得到稠化剂胶块，经过造粒、烘干、粉碎、筛分过200目的筛后得到稠化剂超细粉。

（3）巨臂型稠化剂制备

巨臂型稠化剂由以下重量份组成：稠化剂超细粉575份，改性硅酸镁铝7份，甲醇3份，三乙二醇单丁醚7份，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9为7份，白油400份。

制备方法为：在2000rpm的搅拌速度下，将改性硅酸镁铝、甲醇和三乙二醇单丁醚和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9加入白油中进行激活，激活后加入稠化剂超细粉，搅拌2h后得到巨臂型稠化剂。

实施例2

本实施例通过以下步骤，制备巨臂型预聚体、稠化剂超细粉以及巨臂型稠化剂

（1）巨臂型预聚体制备

巨臂型预聚体由下列重量份的原料组成并进行反应：

聚醚胺（D-400）200份，丙烯酸36份，聚醚胺（D-400）与丙烯酸的摩尔比为1:1，氯甲酸乙酯20份，甲苯220份。

制备方法是：向装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的三口烧瓶中加入丙烯酸和氯甲酸乙酯加入甲苯中充分混合均匀，水浴升温至90℃后，加入聚醚胺（D-400）开始反应，反应4h后得到黄色液体，得到巨臂型预聚体。

（2）稠化剂超细粉制备

稠化剂超细粉由下列重量份的原料组成：丙烯酰胺80份，巨臂型预聚体30份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50份，结构调节剂0.1份（聚乙二醇400：异丙醇=3:2），N,N-二乙基丙烯酰胺20份，乙撑基十二烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵2份，氢氧化钠10份，水800份，偶氮二异丁腈0.2份，过硫酸铵0.02份，亚硫酸氢钠0.01份。

制备方法是：将丙烯酰胺，巨臂型预聚体，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，结构调节剂，N,N-二乙基丙烯酰胺，乙撑基十二烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵和水充分混合均匀后，用氢氧化钠调节pH值至6.2，再加入偶氮二异丁腈和过硫酸铵后，转入反应釜中，通氮气除氧60min，在氮气保护、20℃下加入亚硫酸氢钠引发聚合，反应5h后，得到稠化剂胶块，经过造粒、烘干、粉碎、筛分过200目的筛后得到稠化剂超细粉。

（3）巨臂型稠化剂制备

巨臂型稠化剂由以下重量份组成：稠化剂超细粉500份，改性硅酸镁铝5份，乙醇2份，乙二醇单丁醚7份，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7为5份，白油325份。

制备方法为：在2000rpm的搅拌速度下，将改性硅酸镁铝、乙醇和乙二醇单丁醚和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7加入白油中进行激活，激活后加入稠化剂超细粉，搅拌2h后得到巨臂型稠化剂。

实施例3

本实施例通过以下步骤，制备巨臂型预聚体、稠化剂超细粉以及巨臂型稠化剂

（1）巨臂型预聚体制备

巨臂型预聚体由下列重量份的原料组成并进行反应：

聚醚胺（D-400）300份，丙烯酸65份，聚醚胺（D-400）与丙烯酸的摩尔比为1:1.2，氯甲酸乙酯45份，甲苯290份。

制备方法是：向装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的三口烧瓶中加入丙烯酸和氯甲酸乙酯加入甲苯中充分混合均匀，水浴升温至90℃后，加入聚醚胺（D-400）开始反应，反应4h后得到黄色液体，得到巨臂型预聚体。

（2）稠化剂超细粉制备

稠化剂超细粉由下列重量份的原料组成：丙烯酰胺150份，巨臂型预聚体60份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸100份，结构调节剂2份（聚乙二醇400：异丙醇=3:2），N-异丙基丙烯酰胺40份，丙撑基十四烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵8份，氢氧化钠20份，水660份，偶氮二异丁腈1份，过硫酸铵0.05份，亚硫酸氢钠0.025份。

制备方法是：将丙烯酰胺，巨臂型预聚体，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，结构调节剂，N-异丙基丙烯酰胺，丙撑基十四烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵和水充分混合均匀后，用氢氧化钠调节pH值至6.2，再加入偶氮二异丁腈和过硫酸铵后，转入反应釜中，通氮气除氧60min，在氮气保护、20℃下加入亚硫酸氢钠引发聚合，反应5h后，得到稠化剂胶块，经过造粒、烘干、粉碎、筛分过200目的筛后得到稠化剂超细粉。

（3）巨臂型稠化剂制备

巨臂型稠化剂由以下重量份组成：稠化剂超细粉650份，改性硅酸镁铝10份，异丙醇5份，二丙二醇丁醚7份，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7为10份，白油480份。

制备方法为：在2000rpm的搅拌速度下，将改性硅酸镁铝、异丙醇和二丙二醇丁醚和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7加入白油中进行激活，激活后加入稠化剂超细粉，搅拌2h后得到巨臂型稠化剂。

对比例1

本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于，本实施例步骤（1）巨臂型预聚体制备过程中聚醚胺（D-400）与丙烯酸的摩尔比为1:0.5。

对比例2

本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅在于，在步骤（2）稠化剂超细粉制备时，未加入巨臂型预聚体。

对比例3

本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅在于，在步骤（1）巨臂型预聚体制备时，聚醚胺（D-400）加量为50份，丙烯酸加量为50份。

对比例4

本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅在于，在步骤（3）巨臂型稠化剂制备时，未加入悬浮剂改性硅酸镁铝。

对比例5

本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅在于，在步骤（3）巨臂型稠化剂制备时，未加入提切剂三乙二醇单丁醚和激活剂甲醇。

对比例6

本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅在于，在步骤（3）巨臂型稠化剂制备时，未加入乳化分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9。

将实施例1-3与对比例1-6制备的巨臂型稠化剂进行性能测试。

选用渤海湾海水以及石油行业标准盐水（8.5万矿化水），测定实施例中聚合物在盐水中的3min粘度（mPa·s）和60min粘度（mPa·s）（ZNN-D6粘度计100转粘度），聚合物浓度为7‰，并根据SY/T 5107-2016《水基压裂液性能评价方法》中的方法测定实施例巨臂型稠化剂在标准盐水中的耐温耐剪切性能，测试温度为220℃，剪切速率为170s^-1，剪切1h。

测试数据如表1和图1所示，表1中3min海水和60min标准盐水数据的单位均为mPa·s。

通过实施例1与对比例1的对比可以看出，当聚醚胺（D-400）与丙烯酸的摩尔比不在本发明限制的范围内时，巨臂型稠化剂粘度较低，稳定性降低；

通过实施例1与对比例2的对比可以看出，当缺少了巨臂型预聚体时，由于体系缺少了大且长的侧链结构，降低了稠化剂的耐温抗盐性能。

通过实施例1与对比例3的对比可以看出，当聚醚胺与丙烯酸的摩尔比发生调整时，丙烯酸过量，导致在聚合物分子链中接入大量羧酸基团，降低了稠化剂的耐温抗盐性能。

通过实施例1与对比例4的对比可以看出，当缺少了悬浮剂改性硅酸镁铝，体系会出现不稳定的情况且分层严重，在12h内就会出现严重分层。

通过实施例1与对比例5的对比可以看出，当缺少了提切剂三乙二醇单丁醚和激活剂甲醇时，体系会出现不稳定的情况且分层严重。

通过实施例1与对比例6的对比可以看出，当缺少了乳化分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9时，稠化剂在溶解过程中分散性变差，会出现块状不溶物。

综上所述，由表1的数据可以看出，巨臂型稠化剂在3分钟即可完全溶解，溶解后粘度极高；由图1的流变实验可以看出（实施例1-3的测试条件相同，温度曲线和剪切速率的曲线均为相同的曲线），稠化剂在标准盐水、220℃条件下剪切60分钟后，粘度能保持在100mPa·s以上，具有优异的耐温抗盐性能，可适应于海水以及产出水在线压裂施工作业。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种稠化剂超细粉，其特征在于：所述稠化剂超细粉经聚合反应制备而成，所述聚合反应的原料按重量份计包括如下组分：巨臂型预聚体30~60份，丙烯酰胺80~150份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50~100份，结构调节剂0.1~2份，温度响应单体20~40份，非对称吉米奇季铵盐2~8份，氢氧化钠10~20份，偶氮二异丁腈0.2~1份，过硫酸铵0.02~0.05份，亚硫酸氢钠0.01~0.025份，水640~800份；

所述巨臂型预聚体由聚醚胺与丙烯酸经过酰胺化反应得到；所述酰胺化反应的溶剂为氯甲酸乙酯与甲苯的混合溶剂；按重量份计，所述聚醚胺的重量份为200~300份，所述丙烯酸的重量份为36~65份，所述氯甲酸乙酯的重量份为20~45份，所述甲苯的重量份为220~290份；所述聚醚胺与丙烯酸的摩尔比为1:(1~1.2)；制备巨臂型预聚体的反应式如下：

巨臂型预聚体中，n的取值为6~7；

所述结构调节剂为聚乙二醇400与异丙醇的混合物；所述聚乙二醇400与异丙醇的体积比为3:(1~5)；

所述温度响应单体为N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺或N-异丙基丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合；

所述非对称吉米奇季铵盐为乙撑基癸烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵、乙撑基十二烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵、丙撑基十四烷基聚氧乙烯嵌段基氯化铵或丙撑基十六烷基聚氧丙烯嵌段基氯化铵中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的稠化剂超细粉，其特征在于：所述聚合反应的具体过程如下：

将巨臂型预聚体，丙烯酰胺，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，结构调节剂，温度响应单体，非对称吉米奇季铵盐和水混合后，使用氢氧化钠调节pH值，加入偶氮二异丁腈和过硫酸铵后，在保护性气体保护下，加入亚硫酸氢钠引发聚合反应，得到所述稠化剂超细粉。

3.根据权利要求2所述的稠化剂超细粉，其特征在于：所述调节pH值为将pH值调节至6.1~6.3；

所述保护性气体为氮气或氩气；

所述聚合反应的温度为20~25℃；

所述聚合反应的时间为2~8h。

4.根据权利要求1所述的稠化剂超细粉，其特征在于：所述稠化剂超细粉包含具有式I结构的物质；

其中，n的取值为6~7，m的取值为7500~13000。

5.一种巨臂型稠化剂，其特征在于：所述巨臂型稠化剂按重量份计，包含以下组分：权利要求1-4中任一项所述的稠化剂超细粉500~650份，悬浮剂5~10份，激活剂2~5份，提切剂5~10份，乳化分散剂5~10份，白油325~480份；

所述悬浮剂为改性硅酸镁铝；

所述激活剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合；

所述提切剂为三乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚或二丙二醇丁醚中的任意一种或至少两种的组合；

所述乳化分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9和/或脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7。

6.根据权利要求5所述的巨臂型稠化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法为：在搅拌状态下将悬浮剂、激活剂、提切剂和乳化分散剂加入到白油中进行激活，激活后加入权利要求1-4中任一项所述的稠化剂超细粉，得到所述巨臂型稠化剂。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的稠化剂超细粉或权利要求5所述的巨臂型稠化剂在油田压裂液中的应用。

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