[发明专利]一种水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂及其制备方法

权利要求书

1.一种水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂，其特征在于包 括包括骨料和表面可水化层，其中骨料包括白砂、棕砂、高密度高强 度陶粒、中密度中强度陶粒、低密度高强度陶粒、超低密度陶粒和树 脂涂布的基体中的至少一种，表面可水化层由三层构成，最内层为阳 离子型高分子内聚物层或修饰剂层，中间为阴离子型高分子外聚合物 层，外层为抗结块剂，抗结块剂外侧为疏水层反应产生气体，以增加 支撑剂浮力，其中阳离子型高分子内聚物层包覆在支撑剂骨料表面， 其粘附性好，抗剪切，选用聚二烯丙基二甲基氯化铵、线性聚乙烯亚 胺、分支状聚乙烯亚胺、阳离子聚丙烯酰胺和壳聚糖中的至少一种， 阳离子型高分子内聚物层占骨料重量的1-30；或采用修饰剂层连接骨 料表面的羟基与阴离子型高分子外聚合物层，修饰剂层选用二甲基二 氯硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅 烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三 乙氧基硅烷、三乙基氯硅烷、丙基三氯硅烷中至少一种，修饰剂占骨 料重量的0.1％-1％；阴离子型高分子外聚合物层包覆在阳离子型高分 子内聚物层外表面，具有遇水膨胀功能，抗矿化度50000mg/L，且凝 胶强度高，选用反相乳液型聚丙烯酰胺与同等质量的己烷稀释、聚丙 烯酰胺、双丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺、十八烷基丙烯酰胺、丙烯酸 或聚丙烯酸盐、羟丙基瓜胶、羧甲基瓜胶、疏水改性瓜胶、疏水缔合 聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基羟丙基瓜尔胶、 乳胶聚合物、聚己酸内酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇中的至少一种， 阴离子型高分子外聚合物层占骨料重量的0.1％-1.5％；外层的抗结块 剂能够防止水酸敏形变功能自悬浮支撑剂在空气中潮解，延迟水解， 选择油基添加剂、金属螯合物交联剂、聚氨酯树脂涂布中的一种或两 种以上，抗结块剂占骨料重量占骨料重量的0.5％。

2.根据权利要求1所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂， 其特征在于所述的阴离子型高分子外聚合物层采用下述原料进行人 工合成：15～30％丙烯酰胺，1～10％有机酸，10～20％功能单体， 10～20％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，20～40％水，0～15％引发剂亚 硫酸铵，所述百分比均为质量百分比，其中有机酸为丙烯酸、乙酸、 甲酸的一种或两种以上，调节有机酸的pH为7.0-8.0,由引发剂引发 聚合。

3.根据权利要求1所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂， 其特征在于还含有交联剂，交联剂选用有机硼、有机锆化合物、二缩 水甘油醚、马来酸酐、戊二醛、甲醛中至少一种，交联剂占骨料重量 的0.25％-1.25％。

4.根据权利要求1所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂， 其特征在于还含有过硫酸铵、过氧化镁、过氧化钙中至少一种破胶剂， 破胶剂占骨料重量的1％-5％。

5.根据权利要求1所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂， 其特征在于还含有阻垢剂，阻垢剂为磷酸盐、磷酸酯、磷酸、有机磷 酸、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺盐、甲基丙磺酸与丙磺酸共聚物、丙烯酸 丙烯酰胺甲基丙磺酸共聚物中至少一种，阻垢剂占骨料重量的1％。

6.根据权利要求1所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂， 其特征在于还含有示踪剂，使用时示踪剂混合在阴离子型高分子外聚 合物层中泵入井底，示踪剂为能够放射出γ射线的放射性物质，通过 井下监测工具能够探测、记录和分析支撑剂的位置、浓度，示踪剂包 括稀土磁材料、氚化氢、氚水、钏化丁醇、氚化庚烷中至少一种，示 踪剂占骨料重量的1％。

7.根据权利要求1所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂， 其特征在于所述阴离子型高分子外聚合物层还包含有醇，包括甲醇、 乙醇、乙二醇、甘油、丙醇、丙二醇中的至少一种。