一种液态二氧化碳增稠剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及增稠剂材料，尤其涉及一种液态二氧化碳增稠剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、压裂作为油气藏的主要增产、增注措施已经得到迅速发展和广泛应用，压裂液是压裂技术的重要组成部分。目前，国内外最常使用的压裂液为水基压裂液，已取得良好的增产效果。但是对于强水敏、水锁低压地层，传统的水基压裂液体系存在不适应性。

2、二氧化碳驱油技术在国外已应用多年，已经形成较为成熟的采油技术。二氧化碳驱油使油田的采收率得到较高的保障，也是对油田储量进行有效动用的技术内容之一。20世纪90年代，我国开始对二氧化碳驱油技术进行研发和试应用过程。在压裂作业中，把液态的二氧化碳注人储层中，压裂作业结束之后，二氧化碳在地层温度条件下发生快速的汽化，在地层原油中混溶，可以大幅度降低原油黏度。然而，液态二氧化碳的粘度低，导致携沙能力差，以及二氧化碳压裂液的滤失量大等问题，严重影响了二氧化碳压裂液向提高采收率方向发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种液态二氧化碳增稠剂及其制备方法和应用，利用本发明提供的方法，绿色环保，制备的液态二氧化碳增稠剂对液态二氧化碳具有良好增稠性能。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种液态二氧化碳增稠剂的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将乙烯醇、二异氰酸酯、有机溶剂和第一催化剂混合后，进行第一反应，得到第一中间体；

5、所述乙烯醇和二异氰酸酯的物质的量之比为2:1；

6、(2)将所述步骤(1)得到第一中间体与乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、丙烯酸烯丙酯和第二催化剂进行自由基聚合反应，得到液态二氧化碳增稠剂。

7、优选地，所述步骤(1)中二异氰酸酯为甲苯2,4-二异氰酸酯、甲苯2,6-二异氰酸酯、二苯甲烷4,4’-二异氰酸酯、二苯甲烷2,4’-二异氰酸酯和二苯甲烷2,2’-二异氰酸酯中的至少一种。

8、优选地，所述步骤(1)中第一催化剂为一甲胺、二甲胺、异丙胺或三乙醇胺。

9、优选地，所述步骤(1)中第一反应的温度为70～100℃，所述第一反应的时间为3～8h。

10、优选地，所述步骤(2)中第一中间体、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷和丙烯酸烯丙酯的物质的量之比为1：(1～2):1。

11、优选地，所述步骤(2)中第二催化剂为偶氮二异丁氰，所述偶氮二异丁氰用量为30ppm～50ppm。

12、优选地，所述步骤(2)中自由基聚合反应的温度为60～110℃，所述自由基聚合反应的时间为2～12h。

13、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的液态二氧化碳增稠剂。

14、本发明还提供了上述技术方案所述的液态二氧化碳增稠剂在二氧化碳驱油中的应用。

15、本发明提供了一种液态二氧化碳增稠剂的制备方法，首先将乙烯醇、二异氰酸酯、有机溶剂和第一催化剂混合后，进行第一反应，得到第一中间体，再将所述第一中间体与乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、丙烯酸烯丙酯和第二催化剂进行自由基聚合反应，得到液态二氧化碳增稠剂。本发明提供的制备方法，制备的液态二氧化碳增稠剂主链含亲二氧化碳的基团，侧链含疏二氧化碳的基团硅氧烷，以及其结构中含有的芳香环，协调提高了所述增稠剂对液态二氧化碳的增稠效果，且还不含有机溶剂，有利于贮存、运输和环境保护。实施例的结果显示，在一定的压力及温度的条件下，分别加入2wt％和4wt％的液态二氧化碳增稠剂后制备的二氧化碳的黏度可达7.01mpa·s和12.17mpa·s，远远高于二氧化碳的初始黏度。

技术特征：

1.一种液态二氧化碳增稠剂的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二异氰酸酯为甲苯2,4-二异氰酸酯、甲苯2,6-二异氰酸酯、二苯甲烷4,4’-二异氰酸酯、二苯甲烷2,4’-二异氰酸酯和二苯甲烷2,2’-二异氰酸酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中第一催化剂为一甲胺、二甲胺、异丙胺或三乙醇胺。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中第一反应的温度为70～100℃，所述第一反应的时间为3～8h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中第一中间体、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷和丙烯酸烯丙酯的物质的量之比为1：(1～2):1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中第二催化剂为偶氮二异丁氰，所述偶氮二异丁氰用量为30ppm～50ppm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中自由基聚合反应的温度为60～110℃，所述自由基聚合反应的时间为2～12h。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的液态二氧化碳增稠剂。

9.权利要求8所述的液态二氧化碳增稠剂在二氧化碳驱油中的应用。

技术总结
本发明提供了一种液态二氧化碳增稠剂的制备方法，首先将乙烯醇、二异氰酸酯、有机溶剂和第一催化剂混合后，进行第一反应，得到第一中间体，再将所述第一中间体与乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、丙烯酸烯丙酯和第二催化剂进行自由基聚合反应，得到液态二氧化碳增稠剂。本发明提供的制备方法，制备的液态二氧化碳增稠剂主链含亲二氧化碳的基团，侧链含疏二氧化碳的基团硅氧烷，以及其结构中含有的芳香环，协调提高了所述增稠剂对液态二氧化碳的增稠效果，且还不含有机溶剂，有利于贮存、运输和环境保护。

技术研发人员：逯瑞晓,王甜,刘小江,田兵兵,兰飞燕,康延梅,梁俊琴,任臻臻,付亨
受保护的技术使用者：延安双丰集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8