PAM-6加入到含有0. 4重量％娃聚酸SU-IO的测量量的10 %盐 水中。随后将内含物在S(K)巧m下混合20分钟。通过使用在实施例2中描述的方法，记录 所得到的流体的粘度为17cP。当使用类似量的HPAM-6并且不加入娃聚酸时，在相同的实验 条件下观察到低粘度（13c巧。该实施例显示在娃聚酸存在下，在20分钟内，聚丙締酷胺聚 合物的水合粘度30 %改进。
[0232] 实施例12
[0233] 参考下表12,HPAM-I用于测量娃聚酸共聚物的浓度对聚丙締酷胺聚合物的水合 的影响。数据显示非常少量的（0. 005%娃聚酸，1. 66重量％聚合物乳液HPAM-DSU-IO可 触发乳液反转，并且加速聚合物的水合。在120秒混合后，0. 05重量％ -0. 1重量％娃聚酸 共聚物可改进聚丙締酷胺的水合最多100% (图2)。图2显示由流变实验得到的粘度相对 于时间的绘制曲线图。
[0234] 表 12
[0235] 娃聚酸浓度对阴离子型聚丙締酷胺聚合物（HPAM-I)的水合粘度的影响
[0236]
[0237]实施例13
[023引将1. 66重量％的聚丙締酷胺乳液CPAM-I注射至含有0. 05 %娃聚酸SU-IO的 测量量的盐水中。实施如在实施例2中描述的类似的测试，在300秒时记录水合粘度为 27cP(图3,左上（A)和图4)。当将类似量的CPAM-I注入盐水中并且不加入娃聚酸时，聚丙 締酷胺沉淀，并且观察到仅最少水合和低粘度化cP)，如在3底部图式度）中所示。作为该 实验的继续，将0. 05%SU-IO加入到沉淀的混合物中。沉淀的聚丙締酷胺变得溶解于盐水 中（参见图3,右边图式（C))，并且观察到类似大小的粘度（27c巧。图4示出在该实施例中 进行的实验的粘度相对时间的绘制曲线。
[0239] 实施例14
[0240] 使用流动回路，测量各种聚丙締酷胺聚合物和新组合物的减阻作用。
[0241] 试验1 :通过将0. 1重量％ (1甜t)的聚合物乳液注射至测量量的10%盐水，随后 使用具有四个螺旋奖叶片的架顶混合器在500RPM下混合5分钟，制备聚合物溶液。随后将 该流体注入流体储器，施加30psi压力。在30psi压力下，让SOOmL聚合物溶液经由318cm 长的管（直径=0. 39cm)流动，记录流动时间。在20psi、IOpsi和5psi压力下实施类似的 实验。使用型号化73^曰]\0?301的流变仪（4111〇11?曰'，43111曰11(1，￥4，1]54)，在10〇3 1剪切 速率下，测量流体的粘度。
[024引使用W下等式，由W上实验得到的数据用于计算雷诺数化）和范宁摩擦因子：
[0245] 对于每一个剂量的减阻剂，计算f和R。的值，并且在相同的条件下，使用基础盐水 进行比较。如下计算所有减阻百分数：
[0247]对于Re= 15000;
[024引其中下标P=聚合物溶液，S=溶剂盐水。
[0249]试验2-16:采用与试验1相同的程序进行运些实验（表13)。
[0巧0] 表13
[0巧1] 具有娃聚酸共聚物的各种聚丙締酷胺聚合物乳液的减阻数据（％ )
[0巧4] *甜t=加仑/1000加仑
[0巧5] 在本发明中，娃聚酸共聚物用作添加剂与聚丙締酷胺产品一起来改进聚合链的水 合。经发现，少量娃聚酸的存在可加速聚丙締酷胺乳液的反转和聚合链的水合。通过满流 闭合和流变测试（表1-12 ;实施例1-13)证实了该特性。乳液更快的反转和聚合链更好的 水合导致较高的减阻作用（表13 ;实施例14)，并且观察到减阻方面20-133%改进。
[0巧6] 由运些实验得到的结果证明娃聚酸共聚物加速阴离子型聚丙締酷胺聚合物在含 有高浓度的一价和二价阳离子的盐水中的减阻性能。
[0巧7] 在水力压裂应用中，需要离子型聚丙締酷胺在非常短的时间（通常为1-2分钟） 内溶解和水合。在本发明中，较高数量的'水合粘度'值（表1-12 ;实施例1-13)证明了聚 丙締酷胺链优良的水合性。在机械性质上，聚丙締酷胺链的水合和随后的粘度发展对于实 现较高的减阻是决定性的。与非水合的聚合物链相比，水合的聚丙締酷胺链担当更好的减 阻剂。
[025引虽然W上描述含有许多细节，运些细节不应解释为限制本发明，而仅仅作为其优 选实施方式的举例说明。在所附权利要求限定的本发明的范围和精神内，本领域技术人员 可W预期许多其它实施方式。
【主权项】
1. 用于水基液体的减阻剂组合物，所述组合物包含： a) 离子型聚丙烯酰胺；和 b) 硅聚醚。2. 权利要求1的组合物，其中所述组合物为乳液。3. 权利要求2的组合物，其中所述乳液为水包油型乳液。4. 权利要求2的组合物，其中所述乳液为油包水型乳液。5. 权利要求1的组合物，其中所述组合物为固体。6. 权利要求1的组合物，其中所述聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺。7. 权利要求1的组合物，其中所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺。8. 权利要求1的组合物，其中所述组分"b"为组合物的1% -9%。9. 权利要求1的组合物，其中所述硅聚醚选自 a) 下式定义的有机硅聚醚： Me3Si-O-SiMe(R) -O-SiMe3, 其中 R= (C3H6) 0 (C2H4O)a (C3H6O)b (C4H8O)CZ; a= 4-17 ； b= 0-26 ； c= 0-26 和 Z为H、乙酰基或含有1-12个碳原子的一价烃基； b) 下式定义的有机硅聚醚： Me3Si- [OSiMe2] x- [O-SiMe(R) ]y-0-SiMe3， 其中 X= 0_74 ;y= 1-10 ； R= (C3H6) 0 (C2H4O)a (C3H6O)b (C4H8O)CZ; a= 5-17 ； b= 0-26 ； c= 0-26 和 Z为H、乙酰基或含有1-12个碳原子的一价烃基； c) 下式定义的有机硅聚醚： {[CH2CH(OH)CH2O(CH2) 3SiMe2-0- [SiMe2O]x-SiMe2- (CH2) 30CH2CH(OH) ][ (H)NCH- (CH3) -CH2O(C3H6O)b (C2H4O)aCH2CH(CH3)N(H) ]} 其中 x= 4-100 ；a= 5-50 和 b= 3-20 ； d) 下式定义的硅聚醚 H-[N⑶（R1)R2Si(OR3) 3abc (OR4)a (R5Si(OR6)d (R7) e)bRsJ-N⑶（R1)R2Si(OR3) 3， 其中 R1 =含有1-20个碳原子的一价烃基； R2 =含有1-60个碳原子的二价直链或支链烃基； R4=含有3-200个碳原子的烃基； R5 =选自氧或含有1-60个碳原子的二价直链或支链烃基； R3、R6、R7和R8 =含有1-200个碳原子的一价直链或支链烃基；a、b、c= 0-3 ;限制条件为a+b+c< 3和 d、e= 0-3 ;限制条件为d+e彡3 ; 和 e)下式定义的硅聚醚： Me3Si (C2H4) SiMe2 (C3H6O) (C2H4O) XZ， 其中 X= 3-17 和 Z为H、乙酰基或含有1-12个碳原子的一价烃基。10. -种用于处理含水流体的减阻方法，所述方法包括： 使离子型聚丙烯酰胺和硅聚醚与所述含水流体合并。11. 权利要求10的方法，其中所述硅聚醚选自 a) 下式定义的有机硅聚醚： Me3Si-O-SiMe (R) -O-SiMe3, 其中 R = (C3H6) 0 (C2H4O) a (C3H6O) b (C4H8O) CZ ; a = 4-17 ； b = 0-26 ； c = 0-26 和 Z为H、乙酰基或含有1-12个碳原子的一价烃基； b) 下式定义的有机硅聚醚： Me3Si- [OSiMe2] x- [O-SiMe (R) ] y-0-SiMe3， 其中 X = 0_74 ; y = 1-10 ； R = (C3H6) 0 (C2H4O) a (C3H6O) b (C4H8O) CZ ; a = 5-17 ； b = 0-26 ； c = 0-26 和 Z为H、乙酰基或含有1-12个碳原子的一价烃基； c) 下式定义的有机硅聚醚： {[CH2CH (OH) CH2O (CH2) 3SiMe2-0- [SiMe2O] x-SiMe2- (CH2) 30CH2CH (OH) ][ (H) NCH- (CH3) -CH2O (C3H6O) b (C2H4O) aCH2CH (CH3) N (H) ]} x = 4-100 ； a = 5-50 和 b= 3-20 ； d) 下式定义的有机硅聚醚： H-[N⑶（R1)R2Si(OR3) 3abc (OR4)a (R5Si(OR6)d (R7) e)bRsJ-N⑶（R1)R2Si(OR3) 3， 其中 R1 =含有1-20个碳原子的一价烃基； R2 =含有1-60个碳原子的二价直链或支链烃基； R4=含有3-200个碳原子的烃基； R5 =选自氧或含有1-60个碳原子的二价直链或支链烃基； R3、R6、R7和R8 =含有1-200个碳原子的一价直链或支链烃基；a、b、c= 0-3 ;限制条件为a+b+c< 3和 d、e= 0-3 ;限制条件为d+e彡3 ; 和 e) 下式定义的硅聚醚： Me3Si(C2H4)SiMe2 (C3H6O) (C2H4O)XZ， X= 3-17 和 Z为H、乙酰基或含有1-12个碳原子的一价烃基。12. 权利要求10的方法，其中所述离子型聚丙烯酰胺在乳液中。13. 权利要求10的方法，其中所述离子型聚丙烯酰胺为固体。14. 权利要求10的方法，其中所述含水流体为盐水。15. 权利要求14的方法，其中所述盐水含有最多约15%NaCl和5%CaCl2。16. 权利要求14的方法，其中所述含水流体含有KCl和/或聚DADMAC，并且所述离子 型聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺。17. 权利要求10的方法，其中所述含水流体为水基水力压裂液，并且所述方法还包括 将所述水力压裂液注入含有原油和/或天然气的岩层。18. 权利要求17的方法，其中所述减阻剂组合物可以0. 25-5加仑减阻剂组合 物：1，000加仑水或盐水的剂量率加入到水和/或盐水中。19. 权利要求10的方法，其中将经处理的含水流体与钻井泥浆合并，并且所述方法包 括将所述钻井泥浆在钻井操作期间栗入井眼中。
【专利摘要】用于处理含水流体的组合物包括离子型聚丙烯酰胺和硅聚醚。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。
【IPC分类】C09K8/88, C09K8/68, C09K8/60, C09K8/12, B01F3/12
【公开号】CN105229112
【申请号】CN201480028759
【发明人】M.库马, K.科乔, K.斯派罗普洛斯, J.特拉西纳, M.D.莱瑟曼, B.福尔克, O.M.法拉纳
【申请人】莫门蒂夫性能材料股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年5月16日
【公告号】CA2911432A1, US20150240144, WO2014186658A1