[发明专利]一种自悬浮支撑剂及其制备方法

权利要求书

1.一种自悬浮支撑剂，包括：在经偶联剂改性的支撑剂骨料上接枝水性增黏型高分子材料。

2.根据权利要求1所述的自悬浮支撑剂，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂，包括烷基硅烷、胺基硅烷以及甲基丙烯酰氧基硅烷中的至少一种；优选所述偶联剂用量为所述支撑剂骨料用量的0.1-0.5wt％，优选0.1-0.2wt％。

3.根据权利要求1或2所述的自悬浮支撑剂，其特征在于，所述水性增黏型高分子材料的用量为所述支撑剂骨料用量的0.5-10wt％，优选0.5-5wt％，更优选0.5-0.6wt％；和/或

水性增黏型高分子材料选自丙烯酸类聚合物、丙烯酸酯类聚合物、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙烷磺酸酯类聚合物、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙烷磺酸酯共聚物中的至少一种。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的自悬浮支撑剂，其特征在于，所述支撑剂骨料为石英砂和/或陶粒；优选所述支撑剂骨料的粒径范围为6-140目，更优选粒径范围为20-70目。

5.一种制备权利要求1-4中任意一项所述自悬浮支撑剂的方法，包括：

在一定温度下，将偶联剂的溶液喷射到支撑剂骨料的表面，所述偶联剂与支撑剂骨料发生第一反应，得到偶联剂改性的支撑剂骨料；然后将含水性增黏型高分子材料的乳液喷射到所述改性的支撑剂骨料上，所述水性增黏型高分子材料与所述改性的支撑剂骨料第二反应，得到所述自悬浮支撑剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一定温度为105-150℃，优选120-150℃；和/或所述第一反应的反应时间为5-15min，优选10-15min，所述第二反应的反应时间为15-30min，优选20-30min。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述偶联剂的溶液为偶联剂的醇溶液；优选在所述偶联剂的溶液中，偶联剂的浓度为2-10wt％，优选5-10wt％；或

在所述含水性增黏型高分子材料的乳液中，水性增黏型高分子材料的含量为5-20wt％，优选10-20wt％。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)将支撑剂骨料置于流化床内，在105-150℃，优选120-150℃下，使支撑剂骨料成流化状态；

(2)然后将所述偶联剂的溶液从流化床的底部喷入流化床，进行第一反应；

(3)然后将所述含水性增黏型高分子材料的乳液从流化床的切线口喷入流化床内，保持恒温，在流化状态下，进行第二反应，最后得到所述的自悬浮支撑剂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，利用压缩空气将所述偶联剂的溶液从流化床的底部喷入流化床，优选压缩空气的压力为0.5-1.0MPa。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的自悬浮支撑剂或权利要求5-9中任意一项所述方法制备的自悬浮支撑剂在水力压裂中的应用。