專(zhuān)利名稱(chēng)：包膠破膠劑、組合物及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包膠破膠劑(breaker)。具體而言，本發(fā)明涉及用可水解降解的物質(zhì)包膠的破膠劑，組合物及其使用方法。
背景技術(shù)：
地下層(subterranean formation)的水力壓裂是一種在回收如石油產(chǎn)品物質(zhì)時(shí)提高地下層滲透性的已知方法。這種方法將粘性液體(壓裂液，通常為含水壓裂液，最常見(jiàn)的是瓜耳膠)導(dǎo)入井眼，施加壓力，引起壓裂，流體中的支撐劑(proppants)(最常見(jiàn)的砂)保持裂縫開(kāi)口。必須除去粘性液體，從這樣開(kāi)口的地下層獲取油。為能快速除去壓裂液，可使用化學(xué)試劑來(lái)降低或“破除”壓裂液的粘度；這些化學(xué)試劑(最常用的是氧化劑，尤其是過(guò)硫酸鹽)被稱(chēng)作“破膠劑”。在完成壓裂操作之前，破膠劑與壓裂液間的反應(yīng)是不需要的。因此，最好是用聚合物包覆或涂布顆粒，延遲破膠劑的釋放，從而延緩壓裂液的破膠。
有許多物質(zhì)可用來(lái)包覆用于壓裂液的破膠劑。例如，美國(guó)專(zhuān)利4,506,734(Nolte)描述了一種在可破碎玻璃或陶瓷涂層中的破膠劑，可破碎玻璃或陶瓷涂層在導(dǎo)致壓裂結(jié)束時(shí)碎裂。美國(guó)專(zhuān)利4,741,401(Walles等)揭示，最好采用空氣懸浮涂布法，在固體破膠劑化學(xué)品上施用一種聚合物。Walles的聚合物中最典型的是聚烯烴和環(huán)氧乙烷的均聚物和共聚物。此專(zhuān)利描述了通過(guò)打破膜釋放破膠劑，或通過(guò)結(jié)束地下層內(nèi)壓裂的力或通過(guò)水?dāng)U散到殼上的滲透壓來(lái)釋放破膠劑。美國(guó)專(zhuān)利5,164,099(Gupta等)中，通過(guò)界面聚合，在破膠劑化學(xué)品的固體顆粒上涂布聚合物。通常，這種聚合物是聚酰胺或交聯(lián)的纖維素物質(zhì)。此專(zhuān)利指出通過(guò)經(jīng)膠囊膜擴(kuò)散，從所述膠囊釋放破膠劑。
美國(guó)專(zhuān)利5,591,700(Harris等)涉及涂布了表面活性劑的包膠破膠劑，這種表面活性劑在環(huán)境條件下為固體，在地下層的升高溫度下可溶解。表面活性劑以干態(tài)混入。
2-氰基丙烯酸烷酯單體在弱堿存在下會(huì)立刻聚合，這類(lèi)單體廣泛用于藥品工業(yè)中的包膠和顆粒涂層，主要達(dá)到藥物遞送的目的。例如，Kante等在(Int.J.Pharm.,1980,7,45.)中描述了使用聚(氰基丙烯酸丁酯)制備放線(xiàn)菌素D納米型微粒的方法。
美國(guó)專(zhuān)利4,452,861(RCA Corporation)描述了使用聚合的氰基丙烯酸酯涂布發(fā)光的無(wú)機(jī)磷的方法。該方法涉及要求在各涂布階段完全蒸發(fā)非水溶劑的五個(gè)步驟，以及要求洗滌涂布的顆粒的最后一個(gè)步驟。
發(fā)明概述提供了一種用于降低壓裂液粘度的包膠破膠劑。破膠劑密封在一可水解降解的聚合物涂層內(nèi)。還描述了含這種包膠破膠劑的組合物及其使用方法。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是在水中的包膠破膠劑組合物的兩個(gè)小瓶的數(shù)字圖象，一個(gè)小瓶?jī)?nèi)有本發(fā)明的包膠破膠劑，另一個(gè)小瓶?jī)?nèi)為涂布在不能水解降解的聚合物內(nèi)的包膠破膠劑。兩個(gè)小瓶沒(méi)有加熱。
圖2是圖1的小瓶加熱后的數(shù)字圖象。
圖3是不含破膠劑、含未包膠的破膠劑或包膠破膠劑的各種瓜耳膠組合物的粘度/時(shí)間的關(guān)系圖。
發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明的包膠破膠劑封閉在可水解降解的聚合物涂層內(nèi)。“水解降解”指這種聚合物涂層可以和水反應(yīng)，在適合于最終預(yù)定用途的時(shí)間和溫度范圍，使聚合物涂層主要化學(xué)斷裂為非固體組分。較好的涂層在70℃，4小時(shí)內(nèi)水解降解。由于能更好控制釋放時(shí)間和易于處理，其涂層能水解降解的包膠破膠劑優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的破膠劑。由于破膠劑包封在能與水反應(yīng)，而不是簡(jiǎn)單地溶解或分散在水中的物質(zhì)內(nèi)，可通過(guò)涂層與水的反應(yīng)速度來(lái)控制釋放。因?yàn)楸景l(fā)明的涂層通過(guò)與水反應(yīng)能部分或完全降解，本發(fā)明可提供完全的破膠劑傳遞。
本發(fā)明的包膠破膠劑宜在環(huán)境溫度下相對(duì)穩(wěn)定。因此，在標(biāo)準(zhǔn)破膠試驗(yàn)中，室溫(20-25℃)下，包膠破膠劑在5小時(shí)時(shí)降低粘度至不小于50％。然而，破膠劑在破膠操作的后期以受控方式釋放。因此，較好的包膠破膠劑在第一預(yù)定時(shí)間，選自15分鐘至12小時(shí)內(nèi)，在70℃下降低粘度至不小于50％。這一時(shí)間可以使壓裂操作在井下進(jìn)行。在標(biāo)準(zhǔn)破膠試驗(yàn)中，包膠破膠劑在第二預(yù)定時(shí)間，選自15分鐘至12小時(shí)內(nèi)，在70℃下務(wù)必降低粘度至小于50％，這一情況發(fā)生在第一預(yù)定時(shí)間之后。較好的第一預(yù)定時(shí)間約為2-3小時(shí)，第二預(yù)定時(shí)間約為3-5小時(shí)。此外，在標(biāo)準(zhǔn)破膠試驗(yàn)中，在破膠劑未包膠的同類(lèi)組合物發(fā)生粘度降低至小于50％之后的至少20分鐘，包膠的破膠劑降低粘度至小于50％。較好的包膠破膠劑降低粘度的時(shí)間至少比未包膠破膠劑的同類(lèi)組合物晚60分鐘。
令人驚奇的是，用于本發(fā)明破膠劑的涂層在地下系統(tǒng)的使用條件下，明顯或完全消散。因?yàn)椴辉俅嬖谖⒛z囊殼，或存在的微膠囊殼量明顯減少，井的清理以及石油產(chǎn)品的回收更為容易。較好的微膠囊處于70℃水中4小時(shí)后，作為固體組分的微膠囊殼，其殘留量不超過(guò)50％(重量)。在處于70℃水中4小時(shí)后，作為固體組分的殼的殘留量不超過(guò)20％(重量)更好，最好不超過(guò)5％(重量)。
典型的壓裂液是水合的聚合物如在含水液體中的瓜耳膠、羥烷基瓜耳膠、羥烷基纖維素、羧基烷基羥基瓜耳膠、羧基烷基羥烷基瓜耳膠、纖維素或其它衍生的纖維素、黃原膠等，可加入合適的交聯(lián)劑。合適的交聯(lián)劑包括諸如硼酸鹽、鋯酸鹽、鈦酸鹽、焦銻酸鹽、鋁酸鹽等的化合物。
本發(fā)明的聚合物殼材料主要是聚(2-氰基丙烯酸烷酯)，其量應(yīng)足以使涂層在高于室溫的使用溫度下水解降解。聚(2-氰基丙烯酸烷酯)至少為涂層總量的約50％(重量)為宜，至少約70％(重量)更好，最好至少約90％(重量)。
可加入本發(fā)明涂層的其它材料包括能與2-氰基丙烯酸烷酯共聚的共聚單體。具體而言，共聚單體是乙烯基活性單體，如具有α,β-不飽和羰基官能團(tuán)的那些單體。較好的共聚單體是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯?？梢允褂貌煌杷詥误w的組合，包括有1-14個(gè)碳原子，較好的2-12個(gè)碳原子的非叔醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。較好的非叔醇是鏈烷醇?？尚纬甚サ暮线m鏈烷醇是諸如乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、1-己醇、2-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、2-乙基-1-丁醇、3,5,5-三甲基-1-己醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、異辛醇、2-乙基-1-己醇、1-癸醇、1-十二醇、1-十三醇和1-十四醇的鏈烷醇。另外，還可以使用丙烯酰胺，如叔丁基丙烯酰胺、叔辛基丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺。最后，還可以使用苯乙烯和其衍生物如對(duì)甲氧基苯乙烯作為共聚單體。
用于水基壓裂液的較好的破膠劑材料可以包括，例如酶如半纖維素，氧化劑如過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸銨，有機(jī)酸或鹽如檸檬酸或檸檬酸鹽、富馬酸，吸附在固體基材上的液體、固態(tài)過(guò)硼酸鹽、固態(tài)過(guò)氧化物或其它氧化劑，兩種或多種物質(zhì)的混合物等。最好的破膠劑是過(guò)硫酸鉀。對(duì)膠凝的烴類(lèi)壓裂液，較好的破膠劑包括氧化鈣、氫氧化鈣、對(duì)硝基苯甲酸、三乙醇胺、乙酸鈉、碳酸氫鈉等。
本發(fā)明的涂布的破膠劑宜與有機(jī)溶劑呈漿料提供，有機(jī)溶劑能與地下系統(tǒng)相容。以漿料組合物提供涂布的破膠劑與干的破膠劑產(chǎn)品相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。具體是，包膠破膠劑漿料更易于混合和泵注。另外，在漿料中可加入表面活性劑，有助于防止?jié){料的沉降。
宜提供在溶劑中的涂布的破膠劑顆粒，這類(lèi)溶劑不會(huì)使破膠劑從其涂層釋放。如果溶劑是用于制備涂布的顆粒的反應(yīng)介質(zhì)，這類(lèi)溶劑宜基本上沒(méi)有水。較好的溶劑是在使用條件下能提供可泵注漿料的非吸濕性溶劑。較好的溶劑例子包括礦物油(如鉆探泥漿油)、植物油、低芥酸菜子油、硅氧烷、氫氟醚，及其混合物等。較好地應(yīng)選擇物料，使該物料即使在冰點(diǎn)也能泵注。另外可使用脂族溶劑，例如烷烴或包括煤油的脂族混合物。從運(yùn)輸安全考慮，宜選擇溶劑，按照ASTM D 93-90(用Pensky-Martens，封閉試驗(yàn)儀的測(cè)定閃點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法)測(cè)定，使總漿料的閃點(diǎn)高于93℃。在閃點(diǎn)過(guò)低的溶劑情況，通過(guò)混合溶劑來(lái)調(diào)節(jié)漿料組合物的有效閃點(diǎn)。或者，提供可在操作地點(diǎn)混合的干的顆粒。
或者，提供在油性或蠟狀介質(zhì)中的包膠破膠劑，進(jìn)一步控制破膠劑的釋放時(shí)間。因?yàn)橛突蛳灥耐繉樱勺柚顾咏伤饨到獾哪z囊壁引起水解降解?；蛘?，通過(guò)選擇側(cè)基官能團(tuán)或表面處理涂布的破膠劑，化學(xué)改性涂布破膠劑材料的聚合物，使涂布的破膠劑提高親和力，以潤(rùn)濕油性或蠟狀溶劑。這種親和力還用于提供額外的短期保護(hù)，使涂層不與水接觸。這一實(shí)施方案中具體考慮了溶劑混合物，提供對(duì)涂布的破膠劑具有親和力的疏水性溶劑，以及更為親水性的溶劑。更為親水性溶劑的存在可使?jié){料更易于和含水壓裂液混合。
破膠劑漿料組合物宜包含一種表面活性劑。表面活性劑提高了漿料的穩(wěn)定性，使懸浮在漿料中的顆粒均勻分布。較好的表面活性劑包括烷氧基化酚醛樹(shù)脂表面活性劑、樹(shù)脂酯表面活性劑、多元醇表面活性劑、烷基芳基磺酸鹽表面活性劑、聚合物胺表面活性劑、醇醚磺酸鹽、咪唑啉陽(yáng)離子表面活性劑、配合磷酸酯、胺烷基芳基磺酸鹽、烷基酰氨基胺表面活性劑、多酰氨基咪唑啉表面活性劑、脂肪咪唑啉表面活性劑、二聚體三聚體酸表面活性劑、聚氧乙烯化松香胺、聚氧乙烯二醇表面活性劑、醇醚磺酸鹽表面活性劑、醇醚硫酸鹽表面活性劑、磺酸鹽表面活性劑、α-烯烴磺酸鈉、醇醚硫酸鈉、烷基芳基磺酸鈣、胺十二烷基苯磺酸鹽、脂肪酸酰胺、鏈烷醇酰胺及其混合物。這樣的表面活性劑一般稱(chēng)作石油表面活性劑，一般可從WitcoCompany購(gòu)得。其它表面活性劑包括氟化表面活性劑如3M的FluoradTM表面活性劑。較好的表面活性劑不含會(huì)對(duì)漿料的儲(chǔ)存壽命穩(wěn)定性有有不利影響的水。
粘土可用于本發(fā)明的漿料組合物，包括近晶狀粘土，有改性的蒙脫石、鋰蒙脫石和膨潤(rùn)土。
另外，在漿料組合物還可提供支撐劑，有助于在破膠和除去壓裂液后，保持破裂的地下層。從適合導(dǎo)入井下的材料中選擇支撐劑，包括砂和燒結(jié)的鋁土礦。
漿料中還可加入增稠劑。較好增稠劑包括天然提取物如阿拉伯樹(shù)膠、茄替膠、khaya gum、瓊脂、果膠、角叉膠和藻酸鹽；改性的天然提取物；黃原膠；改性纖維素如羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素和羥烷基纖維素；合成聚合物如超高分子量羧基乙烯基丙烯酸聚合物(carbomer)和丙烯酸聚合物。
包括包膠破膠劑的漿料組合物還可以包含適合加入破膠劑組合物中的添加劑，例如著色劑、芳香劑、防腐劑、抗沉降劑、控制pH緩沖劑的粘度調(diào)節(jié)劑。
通過(guò)將破膠劑顆粒的芯懸浮在含溶解的2-氰基丙烯酸烷酯的非水液體中，制得本發(fā)明的涂層。一加入弱堿就進(jìn)行2-氰基丙烯酸烷酯的聚合反應(yīng)，將涂層沉積在顆粒表面。本發(fā)明方法既能以高效率涂布，又很容易加工和分離涂布的顆粒。從而可以在一步法中，無(wú)需洗滌，就可達(dá)到高效涂布。
本發(fā)明較好的反應(yīng)中，將過(guò)硫酸鉀懸浮于2-氰基丙烯酸甲酯或2-氰基丙烯酸乙酯在非水溶劑中的攪拌溶液。作為溶劑例子，脂族烴如己烷、庚烷和煤油可達(dá)到優(yōu)良效果，而芳烴如甲苯或二甲苯的效果較差。因?yàn)樗畷?huì)引起氰基丙烯酸酯的過(guò)早聚合，不能使用含高水分的溶劑。攪拌5-10分鐘后達(dá)到充分混合，加入一滴三乙醇胺或其它弱堿，引發(fā)聚合反應(yīng)。再繼續(xù)攪拌30分鐘，確保完全反應(yīng)，過(guò)濾收集涂布的過(guò)硫酸鉀，空氣干燥。采用碘量滴定法測(cè)定，涂布效率為93-98％。
標(biāo)準(zhǔn)破膠試驗(yàn)按下述，評(píng)價(jià)在恒溫下破膠劑的釋放情況。
在4升容器中，用2.6升水水合25.11克瓜耳膠(CAS編號(hào)9000-30-0，從AldrichChemical Company購(gòu)得)，制得瓜耳凝膠。加入1.97克硼酸(從J.T.Baker Chemicals得到)，密封容器，將其置于滾筒中，以約20轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)整個(gè)容器12小時(shí)，確?；旌蠟榫嗔黧w。在500毫升的Nalgene容器中加入480毫升硼酸鹽交聯(lián)的瓜爾膠流體(粘度約為1800厘泊)。隨后加入0.15克包膠破膠劑(按過(guò)硫酸鉀計(jì))，或(未包膠的破膠劑作為比較例進(jìn)行評(píng)價(jià))并分散于整個(gè)流體。密封樣品，以防止水損耗，將樣品置于烘箱(預(yù)熱至60℃)內(nèi)。開(kāi)始2小時(shí)以0.5小時(shí)的間隔，隨后以1小時(shí)的間隔檢測(cè)粘度，以比較未包膠的破膠劑體系和包膠破膠劑體系的粘度。以20rpm的馬達(dá)速度，在Brookfield數(shù)字粘度計(jì)(型號(hào)DVⅡ)，芯軸#4上記錄粘度測(cè)定值，測(cè)定值與不含破膠劑的同樣組合物對(duì)照樣品，在同樣溫度下進(jìn)行比較。
上述試驗(yàn)不能復(fù)制井下的條件，但可以顯示實(shí)驗(yàn)室的可再現(xiàn)數(shù)據(jù)，比較包膠破膠劑與未包膠破膠劑以及對(duì)照組合物的效果。井下的實(shí)際條件如剪切和壓力導(dǎo)致的破膠情況，提供包膠破膠劑與未包膠破膠劑間很大的區(qū)別。因此，實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)提出包膠破膠劑僅能提供很小的好處，而在井下使用條件下實(shí)際觀(guān)察到很大的好處。
本發(fā)明的包膠破膠劑宜在壓裂液泵注到井下之前，加入到壓裂液中。本發(fā)明較好方面中，包膠破膠劑即使在地面的環(huán)境條件下，存在水時(shí)也極穩(wěn)定，因此可以在預(yù)定時(shí)間與壓裂液混合，無(wú)需關(guān)心粘度過(guò)早下降。包膠破膠劑宜以漿料提供，使其易與壓裂液混合，不需要設(shè)置固體計(jì)量裝置。本發(fā)明的漿料組合物最好可以使用液體計(jì)量裝置，與壓裂液一起同時(shí)泵注到井下。另外還可使用能保證均勻混合這兩種液體物料的任選的液體混合設(shè)備。
提供下列實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但這些實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明上位概念的限制。除非特別指出，所有的份和百分?jǐn)?shù)均以重量為基準(zhǔn)。
實(shí)施例實(shí)施例1制備干的包膠破膠劑在500毫升無(wú)擋板的聚合反應(yīng)燒瓶中投入350毫升己烷、40克工業(yè)級(jí)過(guò)硫酸鉀(40-80目)和10克2-氰基丙烯酸乙酯。使用3-葉片船用型螺旋槳，以1200rpm速度攪拌，分散過(guò)硫酸鹽。攪拌約10分鐘后，在該懸浮液中加入0.1克三乙醇胺。于室溫下繼續(xù)攪拌20分鐘，用布氏漏斗真空過(guò)濾收集產(chǎn)物，并于環(huán)境條件下空氣干燥。干的產(chǎn)品為白色自由流動(dòng)的粉末。
實(shí)施例2制備包膠破膠劑漿料組合物在1升配備不銹鋼擋板的聚合反應(yīng)燒瓶中，投入300毫升IPAR 3鉆井泥漿油和80克工業(yè)級(jí)過(guò)硫酸鉀(60-100目)。耗時(shí)約20分鐘，在該混合物中加入15克2-氰基丙烯酸乙酯。用6槳葉的渦輪攪拌器，以1500rpm攪拌，分散過(guò)硫酸鹽。攪拌約10分鐘后，在懸浮液中加入0.1克三乙醇胺。于室溫繼續(xù)攪拌20分鐘，保證氰基丙烯酸酯的完全反應(yīng)。繼續(xù)攪拌，在該混合物中加入17克“Cab-O-Sil M-5”二氧化硅，形成穩(wěn)定的涂布過(guò)硫酸鹽顆粒的漿料。
附圖的詳細(xì)描述圖1是水中的包膠破膠劑組合物的兩個(gè)小瓶的照片，小瓶A含有本發(fā)明(實(shí)施例1)的包膠破膠劑。小瓶B含有用不能水解降解聚合物涂布的包膠破膠劑。這兩個(gè)小瓶沒(méi)有加熱。
圖2是圖1的小瓶在加熱到80℃，2.5小時(shí)后的照片。這些照片證實(shí)本發(fā)明的膠囊殼在水存在下在加熱過(guò)程中水解降解，從而溶解膠囊殼壁，減少了在石油回收操作中從地下層回收的固體量。
圖3是除了在60℃進(jìn)行的粘度測(cè)定外，標(biāo)準(zhǔn)破膠試驗(yàn)的曲線(xiàn)。曲線(xiàn)A代表交聯(lián)瓜爾膠(即不含破膠劑)對(duì)照樣品的時(shí)間/粘度情況。約1小時(shí)后，粘度降低至基本上穩(wěn)定的量。曲線(xiàn)B代表包含未包膠破膠劑的交聯(lián)瓜爾膠的時(shí)間/粘度情況。即使在沒(méi)有壓力或剪切力(在實(shí)際使用條件下存在)的實(shí)驗(yàn)室條件下，這一樣品顯示相對(duì)迅速的粘度下降。曲線(xiàn)C代表包含包膠破膠劑的交聯(lián)瓜爾膠樣品的時(shí)間/粘度情況，包膠破膠劑己由干態(tài)混入瓜爾膠(上面的實(shí)施例1)。這一樣品與未包膠破膠劑相比，即使在實(shí)驗(yàn)室條件，也顯示相對(duì)較慢的粘度下降。因此，與未包膠破膠劑相比，粘度下降至少可延遲20分鐘。曲線(xiàn)D代表包含已由漿料混入瓜爾膠(實(shí)施例2)的包膠破膠劑的交聯(lián)瓜爾膠樣品的時(shí)間/粘度情況。這一樣品與未包膠破膠劑相比，顯示更慢的粘度下降。因此，與未包膠破膠劑相比，粘度下降至少可延遲60分鐘。
權(quán)利要求
1．一種包膠破膠劑，包括封閉在可水解降解涂層內(nèi)的能降低壓裂液粘度的破膠劑。
2．如權(quán)利要求1所述的包膠破膠劑，其特征在于所述涂層由包含聚(2-氰基丙烯酸烷酯)的組合物形成。
3．如權(quán)利要求2所述的包膠破膠劑，其特征在于所述涂層由還包括能與2-氰基丙烯酸烷酯共聚的一種或多種共聚單體的組合物形成。
4．如權(quán)利要求3所述的包膠破膠劑，其特征在于所述共聚單體選自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
5．如權(quán)利要求3所述的包膠破膠劑，其特征在于所述共聚單體選自非叔醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，所述醇選自乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、1-己醇、2-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、2-乙基-1-丁醇、3,5,5-三甲基-1-己醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、異辛醇、2-乙基-1-己醇、1-癸醇、1-十二醇、1-十三醇、1-十四醇、或它們的混合物。
6．如權(quán)利要求3所述的包膠破膠劑，其特征在于所述共聚單體選自丙烯酰胺或苯乙烯。
7．如權(quán)利要求2所述的包膠破膠劑，其特征在于，以涂層總重量為基準(zhǔn)，所述涂層由包含至少約50％重量的聚(2-氰基丙烯酸烷酯)的組合物形成。
8．如權(quán)利要求2所述的包膠破膠劑，其特征在于，以涂層總重量為基準(zhǔn)，所述涂層由包含至少約70％重量的聚(2-氰基丙烯酸烷酯)的組合物形成。
9．如權(quán)利要求2所述的包膠破膠劑，其特征在于，以涂層總重量為基準(zhǔn)，所述涂層由包含至少約90％重量的聚(2-氰基丙烯酸烷酯)的組合物形成。
10．如權(quán)利要求2所述的包膠破膠劑，其特征在于所述聚(2-氰基丙烯酸烷酯)的烷基是C1-20的烷基。
11．如權(quán)利要求2所述的包膠破膠劑，其特征在于所述聚(2-氰基丙烯酸烷酯)的烷基是C1-6的烷基。
12．如權(quán)利要求1所述的包膠破膠劑，其特征在于所述破膠劑包括過(guò)硫酸鹽。
13如權(quán)利要求12所述的包膠破膠劑，其特征在于所述過(guò)硫酸鹽是過(guò)硫酸鉀。
14．一種破膠劑漿料組合物，該組合物包括在有機(jī)溶劑中的如權(quán)利要求1所述的包膠破膠劑的漿料。
15．如權(quán)利要求14所述的漿料組合物，其特征在于所述有機(jī)溶劑主要是脂族溶劑。
16．如權(quán)利要求14所述的漿料組合物，其特征在于所述有機(jī)溶劑包括煤油。
17．如權(quán)利要求14所述的漿料組合物，其特征在于所述有機(jī)溶劑包括礦物油。
18．如權(quán)利要求14所述的漿料組合物，其特征在于所述有機(jī)溶劑包括一種或多種烴的混合物。
19．如權(quán)利要求14所述的漿料組合物，其特征在于該組合物包括一種或多種表面活性劑。
20．如權(quán)利要求19所述的漿料組合物，其特征在于所述表面活性劑選自烷氧基化酚醛樹(shù)脂表面活性劑、樹(shù)脂酯表面活性劑、多元醇表面活性劑、烷基芳基磺酸鹽表面活性劑、聚合物胺表面活性劑、醇醚磺酸鹽、咪唑啉陽(yáng)離子表面活性劑、配合磷酸酯、胺烷基芳基磺酸鹽、烷基酰氨基胺表面活性劑、多酰氨基咪唑啉表面活性劑、脂肪咪唑啉表面活性劑、二聚體三聚體酸表面活性劑、聚氧乙烯化松香胺、聚氧乙烯二醇表面活性劑、醇醚磺酸鹽表面活性劑、醇醚硫酸鹽表面活性劑、磺酸鹽表面活性劑、α-烯烴磺酸鈉、醇醚硫酸鈉、烷基芳基磺酸鈣、胺十二烷基苯磺酸鹽、脂肪酸酰胺、鏈烷醇酰胺、氟化表面活性劑、或它們的混合物。
21．一種包含能降低壓裂液粘度的破膠劑的包膠破膠劑，所述破膠劑封閉在可水解降解的聚合物涂層中，所述包膠破膠劑在標(biāo)準(zhǔn)破膠試驗(yàn)中，于25℃5小時(shí)內(nèi)降低粘度至不小于50％，但是所述包膠破膠劑在標(biāo)準(zhǔn)破膠試驗(yàn)中在第一預(yù)定時(shí)間，選自15分鐘至12小時(shí)之間，于70℃降低粘度不小于50％，而于70℃的第一預(yù)定時(shí)間之后，在第二預(yù)定時(shí)間，選自15分鐘至12小時(shí)之間，務(wù)必降低粘度至小于50％，所述包膠破膠劑在標(biāo)準(zhǔn)破膠試驗(yàn)中，至少比不包膠破膠劑的同樣組合物延遲20分鐘降低粘度至小于50％。
22．如權(quán)利要求21所述的包膠破膠劑，其特征在于所述第一預(yù)定時(shí)間在約1-3小時(shí)之間，所述第二預(yù)定時(shí)間在約3-5小時(shí)之間。
23．一種使壓裂液破膠的方法，該方法包括將權(quán)利要求1所述的包膠破膠劑和壓裂液導(dǎo)入要處理的地下層，使所述破膠劑處于超過(guò)約40℃的溫度，從而水解釋放所述的破膠劑。
24．如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于所述包膠破膠劑以漿料提供。
25．一種制造包膠破膠劑的方法，該方法包括下列步驟a)將固體破膠劑顆粒懸浮于包含非水溶劑和有效量(2-氰基丙烯酸烷酯)的反應(yīng)溶液中，b)加入有效量的弱堿，引發(fā)(2-氰基丙烯酸烷酯)的聚合反應(yīng)。
26．如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于該方法還包括從非水溶劑過(guò)濾所述包膠破膠劑的步驟。
27．如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述2-氰基丙烯酸烷酯包括約1-20％重量的反應(yīng)溶液。
全文摘要
描述了一種封閉在可水解降解聚合物涂層中的包膠破膠劑。含這種包膠破膠劑的組合物,及其制備和使用方法。
文檔編號(hào)C09K8/62GK1303462SQ9980670
公開(kāi)日2001年7月11日 申請(qǐng)日期1999年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月29日
發(fā)明者D·J·繆爾, M·J·歐文 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司