化铵在硅烷偶联剂作用下反应，得到有机蒙脱土；将所述有机蒙 脱土与聚合物共混挤出，得到粒料；将所述粒料经纺丝，得到聚合物/蒙脱土纳米复合纤 维。
[0040] 下面例举两个本申请实施例提供的液态二氧化碳压裂液的实例（实施例1、2)，与 不包含纳米涂层纤维的液态二氧化碳压裂液（比较例3)进行对比，详细说明本申请实施例 提供的液态二氧化碳压裂液的好处。
[0041] 实施例1:在室内将二氧化碳冷却至-10°c，加压至25Mpa，取2%增粘剂、5%辅助 溶剂、0. 05%纳米涂层纤维通过密闭注入设备添加至92. 95%液态二氧化碳中，搅拌溶解配 制成液态二氧化碳压裂液体系。
[0042] 实施例2:在室内将二氧化碳冷却至-10°C，加压至25Mpa，取2%增粘剂、5%辅助 溶剂、0. 1%纳米涂层纤维通过密闭注入设备添加至92. 9%液态二氧化碳中，搅拌溶解配制 成液态二氧化碳压裂液体系。
[0043] 比较例3:在室内将二氧化碳冷却至-10°C，加压至25Mpa，取2%增粘剂、5%辅助 溶剂通过密闭注入设备添加至93%液态二氧化碳中，搅拌溶解配制成液态二氧化碳压裂液 体系。
[0044] 对实施例1、2及比较例3得到的二氧化碳压裂液的摩阻进行测试。实验的流速为 lm/s、1.5m/s、2m/s、2. 5m/s、3m/s，米用的管径为4mm。结果参见图1、图2。图中，?:为比较 例3制备的压裂液在不同流量下的摩阻；为实施例1制备的压裂液在不同流量下的摩 阻。由图1、2可知，本发明所制备的包含纳米涂层纤维的液态二氧化碳压裂液的摩阻相对 不包含纳米涂层纤维液态二氧化碳压裂液的摩阻较低。
[0045] 将实施例1、2及比较例3制备的压裂液通入密闭反应釜中，分别添加5%砂比的支 撑剂，所用支撑剂的粒径为40/70目的陶粒、其密度为1. 65g/cm3,常温下搅拌后，使支撑剂 浮起，记录5%砂比支撑剂沉降速率；另一方面，将实施例1、2及比较例3制备的压裂液通 入密闭反应釜中，分别添加单粒支撑剂，记录单粒支撑剂沉降速率，结果参见表1，可见本申 请实施例提供的液态二氧化碳压裂液减慢了支撑剂的沉降速率。
[0046]
[0047] 表1支撑剂沉降速率比较
[0048] 在本申请上述实施例中，通过在液态二氧化碳压裂液中加入纳米涂层纤维，具有 降阻作用，其降阻率是现有技术中液态二氧化碳压裂液的20% -40%，降低了施工管柱中 摩阻；并且纳米涂层纤维还能够在液态二氧化碳压力液中形成纤维网络，改变了沉降方式， 因此提高了压裂液的携砂性能，减慢了支撑剂的沉降速率。
[0049] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0050] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种液态二氧化碳压裂液，其特征在于，所述压裂液包括： 增粘剂、辅助溶剂、纳米涂层纤维及液态二氧化碳； 其中所述纳米涂层纤维具体为：聚合物/无机离子纳米复合纤维、聚合物/碳纳米管复 合纤维、聚合物/层状填料复合纤维、聚合物/蒙脱土纳米复合纤维或者聚合物/石墨纳米 复合纤维。2. 如权利要求1所述的压裂液，其特征在于，所述纳米涂层纤维的纤维表面和端面颗 粒以40~50nm均勾分散。3. 如权利要求1所述的压裂液，其特征在于，所述纳米涂层纤维的长度为0. 3~ 0. 6cm〇4. 如权利要求1所述的压裂液，其特征在于，所述聚合物/蒙脱土纳米复合纤维的制备 方法为： 将蒙脱土水溶液与十六烷基三甲基氯化铵在硅烷偶联剂作用下反应，得到有机蒙脱 土； 将所述有机蒙脱土与聚合物共混挤出，得到粒料； 将所述粒料经纺丝，得到聚合物/蒙脱土纳米复合纤维。5. 如权利要求1所述的压裂液，其特征在于，所述增粘剂具体为高度氟化的丙烯酸酯 与部分磺化的苯乙烯的嵌段共聚物。6. 如权利要求1所述的压裂液，其特征在于，所述辅助溶剂具体为烷烃、芳烃、不饱和 烃和环烃中的任一烃或至少两种烃的组合烃。7. 如权利要求1~6任一所述的压裂液，其特征在于，所述纳米涂层纤维在所述压裂液 中的质量百分比含量为0.05%~0. 1%。8. 如权利要求1~6任一所述的压裂液，其特征在于，所述增粘剂在所述压裂液中的质 量百分比含量为0. 5%~2. 5%。9. 如权利要求1~6任一所述的压裂液，其特征在于，所述辅助溶剂在所述压裂液中的 质量百分比含量为〇. 5%~5%。10. 如权利要求1~6任一所述的压裂液，其特征在于，所述液态二氧化碳在所述压裂 液中的质量百分比含量为92. 4%~98. 95%。
【专利摘要】本发明公开了一种液态二氧化碳压裂液，所述压裂液包括：增粘剂、辅助溶剂、纳米涂层纤维及液态二氧化碳；其中，所述纳米涂层纤维具体为：聚合物/无机离子纳米复合纤维、聚合物/碳纳米管复合纤维、聚合物/层状填料复合纤维、聚合物/蒙脱土纳米复合纤维或者聚合物/石墨纳米复合纤维。在上述实施例中，通过在液态二氧化碳压裂液中加入纳米涂层纤维，降低了施工管柱中摩阻，并且纳米涂层纤维还能够在液态二氧化碳压力液中形成纤维网络，因此提高了压裂液的携砂性能，并且改变了沉降方式，减慢了支撑剂的沉降速率。
【IPC分类】C09K8/62
【公开号】CN105131930
【申请号】CN201510434208
【发明人】王峰, 刘合, 王毓才, 李国欣, 张应安, 张劲, 张士诚, 许建国, 林其勇, 孟思炜, 朱兆鹏, 张融
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月22日