[发明专利]用于颗粒分散的聚合物体系

说明书

本披露提供了聚合物体系，这些聚合物体系能够经受快速的水合并且可用于维持颗粒分散持续延长的时间段。这些聚合物体系还可用于在升高的温度下和/或在高盐水条件下维持颗粒分散持续延长的时间段。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年12月20日提交的美国临时申请序列号62/608,020的优先权的权益，将所述申请的全部披露内容通过援引方式并入本申请。

背景技术

存在很多领域，在这些领域中维持颗粒悬浮是决定性的(例如，涂漆或清漆类型的组合物中的颜料的颗粒)。更确切地说，在采油领域中，许多阶段是通过在压力下将流体注入地下地层内进行的，其中经常有用的是保持颗粒悬浮以便防止它们沉降出来，尽管通常在地下地层中使用的极端温度和压力条件。

为了抑制沉降分离的现象的目的，有可能包括使得有可能保持颗粒悬浮的添加剂。已经描述了一定数量的这些添加剂，这些添加剂特别是包括交联的或非交联的聚合物、多糖及它们的衍生物，如黄原胶、纤维素醚或可替代地瓜尔胶、以及它与硼酸盐或锆酸盐交联的衍生物。然而，可以看出，当温度超过150℃时，这些悬浮剂分解。这种限制因此使得这些添加剂不能用于在较高的温度(典型地大于150℃、经常在150℃与200℃之间、确实甚至范围高达大于200℃)下的应用。此外，在含油岩石附近，即特别是在如钻井液、完井液、压裂液、酸化液或隔离液的流体中使用这些聚合物试剂的情况下，它们展现出以不能被适当去除的不溶性残余物的形式分解的缺点。

另一个缺点是用于油田应用的聚合物的水合通常是缓慢的过程。该过程通常至少涉及将聚合物(烃浆料或干燥的聚合物)用水以包含不同隔室的流动路径搅拌几分钟。尽管通过在过去十年里的许多努力已经缩短该过程和水合时间，但是其仍然不是如所希望的一样迅速，即在小于1或1.5分钟内达到超过80％的最终流体粘度。长的水合时间需要操作在共混装置(如可编程最佳密度(POD)混合器)的顶部以具有特定的水合装置(如精密连续混炼机(PCM))。此过程的设备和能源成本很高。尽管现在油田中有大量的连续混合系统，但是没有一个是完全令人满意的，并且对于具有改进的水合特性的体系存在相当大的需要。

附图说明

图1是对于浆料配制品1-1的作为时间和温度的函数的粘度的曲线图。

图2是对于浆料配制品2-1的作为时间和温度的函数的粘度的曲线图。

发明内容

本披露提供了聚合物体系，这些聚合物体系能够经受快速的水合并且可用于维持颗粒分散持续延长的时间段。这些聚合物体系还可用于在升高的温度下和/或在高盐水条件下维持颗粒分散持续延长的时间段。

具体实施方式

诸位发明人已经发现用于颗粒分散的聚合物体系出乎意料地展现出改进的水合特性同时提供增强的颗粒分散能力。在实施例中，一种包含水和本披露的聚合物的水性组合物展现出至少1小时的颗粒悬浮时间。在另一个实施例中，该颗粒悬浮时间持续了至少2小时。在又另一个实施例中，该颗粒悬浮时间持续了至少4小时。在另一个实施例中，该颗粒悬浮时间持续在24小时的时期内。在实施例中，该水性组合物使颗粒悬浮在约68°F至约350°F的温度(或在此范围内的任何温度)下。

在实施例中，该聚合物体系是包含水溶性聚合物的处理流体浓缩物，该水溶性聚合物包含至少一种选自以下各项的疏水性单体：(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、辛基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸月桂酯、月桂基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯、肉豆蔻基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸十五烷酯、十五烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、鲸蜡基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸油烯酯、油烯基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸芥酯、芥基(甲基)丙烯酰胺、及其组合，以及

至少一种选自以下各项的亲水性单体：丙烯酸酯、丙烯酸盐、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸盐及其组合；