[发明专利]用于二氧化碳基压裂液的增粘支撑剂及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种增粘支撑剂，其包括涂布有亲CO₂涂层的支撑剂颗粒，其中：

所述亲CO₂涂层包括选自以下的亲CO₂材料：乙酸纤维素、部分氟化的含氧聚合物、氧化聚合物、交联含氧聚苯乙烯或这些材料的任一种组合；

当所述增粘支撑剂添加到包含至少30重量百分比的CO₂的CO₂基流体时，所述亲CO₂涂层的可溶部分从所述支撑剂颗粒分离，与所述CO₂基流体中的CO2结合，并且充分地增粘所述CO₂基流体，以使所述支撑剂颗粒悬浮在所述CO₂基流体中；以及

当所述增粘支撑剂添加到包含至少30重量百分比的水的流体时，所述亲CO₂涂层不与所述支撑剂颗粒分离；

其中大于或等于90wt％的所述亲CO₂涂层不交联。

2.根据权利要求1所述的增粘支撑剂，其中所述支撑剂颗粒是选自由以下所组成的群的材料颗粒：氧化物、硅酸盐、砂石、陶瓷、树脂、塑料、矿物、玻璃、分级砂石、处理的砂石、树脂涂布的砂石、其它树脂涂布的颗粒、铝矾土、烧结铝矾土、玻璃颗粒、玻璃珠粒以及这些中任一种的组合。

3.一种用于产生增粘支撑剂的方法，所述方法包括：

用亲CO₂材料的可聚合前体材料涂布支撑剂颗粒以形成经涂布的支撑剂颗粒，其中所述亲CO₂材料选自乙酸纤维素、部分氟化的含氧聚合物、氧化聚合物、交联含氧聚苯乙烯或这些材料的任一种组合；以及

聚合所述可聚合前体材料以将所述经涂布的支撑剂颗粒转化为增粘支撑剂，其中：

当所述增粘支撑剂添加到包含至少30重量百分比的CO2的CO2基流体时，所述亲CO2涂层的可溶部分从所述支撑剂颗粒分离，与所述CO2基流体中的CO2结合，并且充分地增粘所述CO2基流体，以使所述支撑剂颗粒悬浮在所述CO2基流体中；以及

当所述增粘支撑剂添加到包含至少30重量百分比的水的流体时，所述亲CO2涂层不与所述支撑剂颗粒分离；其中大于或等于90wt％的所述亲CO₂涂层不交联。

4.根据权利要求3所述的方法，其中涂布所述支撑剂颗粒包括在流体化床工艺中使所述可聚合前体材料与所述支撑剂颗粒接触。

5.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括在用所述亲CO₂材料的所述可聚合前体材料涂布所述支撑剂颗粒之前，用粘合促进剂涂布所述支撑剂颗粒。

6.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括在涂布所述支撑剂颗粒之前粗糙化所述支撑剂颗粒，其中：所述粗糙化所述支撑剂颗粒产生具有大于或等于1nm的算术平均粗糙度(R_a)的粗糙表面的支撑剂颗粒。

7.根据权利要求3所述的方法，其中聚合所述可聚合前体材料包括加热所述涂布的支撑剂颗粒，将所述涂布的支撑剂颗粒暴露于紫外(UV)光，或两种兼有。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述增粘支撑剂添加到包含至少75重量百分比的水的流体时，所述亲CO₂涂层不从所述支撑剂颗粒分离。