一種用于增強液體粘度的組合物，其包含以下物質的混合物：至少一種陽離子或可陽離子化的聚合物，以及至少一種陰離子或可陰離子化（可水解）的聚合物。所述組合物在25℃下的ζ電勢在0.5mV至100mV或-0.5mV至-100mV范圍內，典型地在1mV至60mV或-1mV至-60mV范圍內，或者所述組合物為這樣的前體：其在100℃至250℃的溫度下可轉化為在25℃下具有0.5mV至100mV或-0.5mV至-100mV范圍內，典型地為1mV至60mV或-1mV至-60mV范圍內的ζ電勢的組合物。通常，在非常高的溫度（>300℉）下，所述組合物表現出耐鹽性和兩種聚合物之間的相互作用，由此使得所述體系在極端溫度下表現出粘度的增強。所述組合物可用于水力壓裂、提高原油采收率、地層酸化、個人護理以及家庭和工業清潔劑。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于水性介質的流變改進劑聚合物。該組合物包含陽離子聚合物或可被陽離子化的聚合物以及陰離子聚合物。該組合物的 電勢(zeta potential)不等于零。 本專利技術具有多種用途，例如用于地下巖層的處理液、清潔組合物和親水化個人護理配制物，其可以為洗手皂或洗體皂(液體或條狀)、唇膏、沐浴露、卸妝水、皮膚清潔劑、頭發調理劑、皮膚或頭發增濕劑的形式。
技術介紹
一直存在這樣一種尚待解決的需求,需要能夠對水性介質的流變性能和美學性能加以改進的聚合物組合物。合成的流變改進劑聚合物通常屬于以下四種類型之一堿溶性乳液(“ASE”)聚合物、疏水改性的堿溶性乳液(“HASE”)聚合物、疏水改性的乙氧基化聚氨酯(“HEUR”)聚合物、以及疏水改性的非離子型多元醇(“HNP”)。HASE通常為在低pH下具有低粘度的乳液。為了提高粘度，將該乳液中和至PH為7以上，優選為8以上。當該乳液被中和時，HASE溶脹并增粘。疏水改性(例如烷氧基化萜烯組分)的作用就像粘著劑，并且丙烯酸酯類延伸的親水刷(acrylate-based extended hydrophilic brushes)能夠像粘膠(viscous gels)那樣建立溶脹的3-D結構。圖I示出HASE聚合物在堿性pH下發生溶脹的理想化圖。特別地，圖I示出含有HASE膠乳顆粒4的低粘度乳液2與堿反應，形成了具有HASE 3D網絡8的粘稠溶液6。HASE和ASE聚合物例如可參見美國專利No. 3，035, 004、美國專利No. 5，292，843、美國專利No. 6，897，253、美國專利No. 7，288，616、美國專利No. 7，378，479和美國專利公開No. 2006/0270563中描述的那些，這些聚合物均已廣泛用作水性體系中的流變改進劑。然而，仍然存在一種需求，需要一種組合物，其具有提高的對高鹽濃度的耐受性、以及提高的對它們的某些用途中所涉及的潛在高溫的耐受性。例如，需要一種改進的聚合物組合物，該聚合物組合物用于各種從地下巖層中采收天然氣和原油的方法。其中一種技術為，對地下巖層進行水力壓裂從而提高油和/或氣的產量。通過以下方法引起壓裂在高壓(以下稱為注入壓力)下向井中注入粘性壓裂液或壓裂泡沫，從而形成裂縫。當裂縫形成時，將顆粒狀材料(稱為“支撐試劑”或“支撐劑”)置于巖層中，從而在注入壓力釋放后保持裂縫處于被支撐的狀態。通常使用涂覆和/或未涂覆的顆粒作為支撐劑，從而使由于對地下巖層(例如含油層或含氣層)進行水力壓裂而形成的裂縫保持開裂狀態。根據裂縫的形式，通常用于支撐裂縫的顆粒通常包括砂粒或燒結陶瓷顆粒，通過使支撐劑懸浮于另外的液體或泡沫中，從而將所述支撐劑攜帶至裂縫中，由此使用在所述液體或泡沫中的支撐劑漿料填充所述裂縫。在壓力釋放后，支撐劑形成結塊，從而起到支撐裂縫使之處于打開狀態的作用。由此，通過在地層中提供引導性通道，支撐劑提高了油和/或氣的產量。水力壓裂處理所起到的促進作用的程度主要取決于地層參數、裂縫的滲透性和裂縫的支撐寬度。在油田壓裂中，需要一種支撐劑載體，該支撐劑載體為能夠防止支撐劑或砂粒在位于裂縫中時發生沉降的粘彈性介質。市場上存在兩種常見的化學品天然聚合物(瓜爾膠等)和粘彈性表面活性劑體系(VES)。瓜爾膠和VES是現有的用于壓裂液的支撐劑載體。瓜爾膠為多糖，并且已經被使用了數十年。用于壓裂的VES已經被使用了約十年。粘彈性表面活性劑(VES)液體為不含聚合物的液體，其可產生適合壓裂作業的粘度而不需使用聚合物添加劑。VES液體的粘性是通過表面活性劑分子在水性溶液中的自聚集而產生的。近年來更多地使用合成聚合物(例如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯和其它共聚物)本身，或者將其與VES或瓜爾膠組合使用和/或使用各種交聯劑。 Li 等人的名稱為 “High Temperature Fracturing Fluids and Method of Use”的美國專利申請公開No. 2009/0145607公開了用于處理地下巖層的處理液，其包含含有多糖、聚丙烯酰胺、交聯劑和小于O. I重量％的任意粘土組分的水性溶液，其中所述聚丙烯酰胺以占所述處理液重量的大約O. 01%至大約1%的量存在。在一個實施方案中，所述多糖選自羧甲基羥丙基瓜爾膠(CMHPG)、羥丙基瓜爾膠、瓜爾膠及其組合。Yang等人的美國專利申請公開No. 2006/0270563公開了 HASE共聚物，其也稱為pH響應性聚合物。Yang等人還公開了包含水和該pH響應性聚合物以及支撐劑的水力壓裂組合物。許多不含聚合物的水性壓裂液基于粘彈性表面活性劑的。粘彈性表面活性劑液體的主要優點為易于制備、地層損害最小并且支撐劑塊體中的保留滲透性高。粘彈性表面活性劑液體在美國專利Nos. 4，615，825,4, 725，372,4, 735，731、CA-1298697、美國專利Nos. 5，551，516,5, 964，295,5, 979，555和6，232，274中有所公開。一種公知的包含粘彈性表面活性劑的不含聚合物型水性壓裂液已經被Schlumberger集團公司商業化,商品名為ClearFRAC，所述水性壓裂液還包含由季銨鹽、N-二十二碳烯基-N，N-雙(2-羥乙基)_N_甲基氯化銨、以及異丙醇和鹵水(brine)形成的混合物，所述鹵水優選含有3重量％的氯化銨和4重量％的氯化鉀。已公開的名稱為“HydraulicFracturing Process and Compositions，，的 PCT 申請WO 87/01758公開了使用水性水力壓裂液的壓裂方法。所述壓裂液包含(a)水性介質，和(b)增稠量的增稠劑組合物，該增稠劑組合物包含(i)水溶性或水分散性互聚物，所述互聚物具有與之化學鍵合的懸垂疏水基團，(ii)非離子表面活性劑，其具有能夠與位于所述有機聚合物上的疏水基團締合的疏水基團，以及(iii)水溶性電解質。另外，所述壓裂液優選含有穩定量的硫代硫酸鹽。例如，將丙烯酰胺與丙烯酸十二烷基酯的互聚物與非離子表面活性劑(HLB為10至14)組合使用，從而使KCl和硫代硫酸鈉的稀水性溶液增稠；該水性溶液在作為高溫水力壓裂液的應用中具有優異的性能。名稱為“Water-Dispersible Hydrophobic Thickening Agent” 的美國專利No. 4，432,881公開了一種具有提高的低剪切粘度的水性液體介質，其通過以下方法實現將(I)具有懸垂疏水基團的水溶性聚合物(例如丙烯酰胺丙烯酸十二烷基酯共聚物)和(2)水分散表面活性劑(例如油酸鈉、或十二烷基聚乙烯氧基乙二醇單乙醚)分散在水性介質中。該增稠的水性介質適合用于需要使用粘性液體，其中該粘性液體在經歷剪切、加熱或高電解質(鹽)濃度時能夠保持其粘度的應用中。這類應用包括在油采收工藝中的應用，如液體淌度控制劑、壓裂液和鉆探泥漿(drilling muds),以及在許多應用中用作液壓液和潤滑劑。此外，名稱為“Methodof Using a Foamed Fracturing Fluid” 的美國專利No. 5，566，760公開了包含表面活性劑和疏水改性聚合物的壓裂液。在這些壓裂液中，表面活性劑分子在氣泡與所述聚本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魯埃拉·塔利丁·帕巴蘭，內梅西奧·馬丁內斯卡斯特羅，蘇布拉馬尼安·克薩萬，馬里·皮埃爾·拉博，布魯諾·朗格盧瓦，
申請(專利權)人：羅地亞管理公司，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。