[发明专利]纳米二氧化硅、纳米复合滑溜水压裂液及制备方法与应用

权利要求书

1.一种纳米二氧化硅的制备方法在滑溜水压裂液中的应用，其特征在于，所述制备方法包括：

（1）在酸的存在下，将硅酸酯、乙醇和水进行第一反应，得到中间产物体系；

（2）将所述中间产物体系与二羧基聚乙二醇进行第二反应，并将得到的产物进行冷冻干燥，得到纳米二氧化硅；

其中，所述酸选自甲酸和/或醋酸；所述硅酸酯选自硅酸甲酯和/或硅酸乙酯；所述二羧基聚乙二醇选自二羧基聚乙二醇200、二羧基聚乙二醇400和二羧基聚乙二醇600中的至少一种；

硅酸酯：乙醇：水：二羧基聚乙二醇的摩尔比为（4-20）：（40-100）：（40-200）：（1-5）；

步骤（1）中，所述酸的用量使得包含硅酸酯、乙醇和水的反应体系的pH为3-5；

步骤（1）中，所述第一反应的条件包括：温度为50-90℃，时间为6-72h；

步骤（2）中，所述第二反应与第一反应在相同的温度下进行，所述第二反应的条件包括：温度为50-90℃，时间为6-72h。

2.根据权利要求1所述的应用，其中，硅酸酯：乙醇：水：二羧基聚乙二醇的摩尔比为4：（40-50）：（40-50）：（1-3）。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其中，步骤（2）中，所述冷冻干燥的条件包括：温度为-80至-50℃，冷冻时间为12-18h。

4.根据权利要求1或2所述的应用，其中，所述纳米二氧化硅的平均粒径为5-20 nm。

5.根据权利要求3所述的应用，其中，所述纳米二氧化硅的平均粒径为5-20 nm。

6.一种纳米复合滑溜水压裂液，其特征在于，基于所述纳米复合滑溜水压裂液的总重，包括：纳米二氧化硅0.01-0.1wt%、减阻剂0.1-0.3wt%、助排剂0.1-0.5wt%、防膨剂0.5-1wt%和水98.1-99.29wt%；其中，所述纳米二氧化硅的制备方法包括：

（1）在酸的存在下，将硅酸酯、乙醇和水进行第一反应，得到中间产物体系；

（2）将所述中间产物体系与二羧基聚乙二醇进行第二反应，并将得到的产物进行冷冻干燥，得到纳米二氧化硅；

其中，所述酸选自甲酸和/或醋酸；所述硅酸酯选自硅酸甲酯和/或硅酸乙酯；所述二羧基聚乙二醇选自二羧基聚乙二醇200、二羧基聚乙二醇400和二羧基聚乙二醇600中的至少一种；

硅酸酯：乙醇：水：二羧基聚乙二醇的摩尔比为（4-20）：（40-100）：（40-200）：（1-5）；

步骤（1）中，所述酸的用量使得包含硅酸酯、乙醇和水的反应体系的pH为3-5；

步骤（1）中，所述第一反应的条件包括：温度为50-90℃，时间为6-72h；

步骤（2）中，所述第二反应与第一反应在相同的温度下进行，所述第二反应的条件包括：温度为50-90℃，时间为6-72h。

7.根据权利要求6所述的纳米复合滑溜水压裂液，其中，所述纳米复合滑溜水压裂液包括：纳米二氧化硅0.01-0.03wt%、减阻剂0.1-0.3wt%、助排剂0.1-0.5wt%、防膨剂0.5-1wt%和水98.17-99.29wt%，抗温性能≥50℃。

8.根据权利要求6所述的纳米复合滑溜水压裂液，其中，所述纳米复合滑溜水压裂液包括：纳米二氧化硅0.03-0.06wt%、减阻剂0.1-0.3wt%、助排剂0.1-0.5wt%、防膨剂0.5-1wt%和水98.14-99.27wt%，抗温性能≥70℃。

9.根据权利要求6所述的纳米复合滑溜水压裂液，其中，所述纳米复合滑溜水压裂液包括：纳米二氧化硅0.06-0.1wt%、减阻剂0.1-0.3wt%、助排剂0.1-0.5wt%、防膨剂0.5-1wt%和水98.1-99.24wt%，抗温性能≥90℃。