导电支撑剂用组合物、导电支撑剂及其制备方法和应用以及页岩油原位开采的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115785942A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211412676.2(22)申请日2022.11.11(71)申请人中石化石油工程技术研究院有限公司地址102206北京市昌平区百沙路197号中国石化科学技术研究中心(72)发明人徐泉李叶青刘芳慧周洋牛迎春(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283专利代理师邹飞艳(51)Int.Cl.C09K8/80(2006.01)E21B43/267(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图2页(54)发明名称导电支撑剂用组合物、导电支撑剂及其制备方法和应用以及页岩油原位开采的方法(57)摘要本发明涉及石油化工技术领域，公开了一种导电支撑剂用组合物、导电支撑剂及其制备方法和应用以及页岩油原位开采的方法。该导电支撑剂用组合物包括骨料内核、高分子材料、导电剂、固化剂和表面改性剂；所述高分子材料包括热塑性树脂和水溶性高分子材料；所述表面改性剂包括阴离子表面活性剂和/或偶联剂。本发明提供的导电支撑剂用组合物配方简单，能够制得电导率高、视密度低、抗压强度高、悬浮效果好的导电支撑剂，其制备方法简单、成本低、能耗少、绿色环保，可以大规模工业生产；适用于页岩油原位开采技术，可以提高页岩油储层的热传导效率，有效改善页岩油的原位开采效果及原位转化效率。CN115785942ACN115785942A权利要求书1/2页1.一种导电支撑剂用组合物，其特征在于，该组合物包括骨料内核、高分子材料、导电剂、固化剂和表面改性剂；所述高分子材料包括热塑性树脂和水溶性高分子材料；所述表面改性剂包括阴离子表面活性剂和/或偶联剂。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述高分子材料中热塑性树脂与水溶性高分子材料的质量比为1‑10:1，优选为3‑5:1；和/或所述热塑性树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、尿素醛、呋喃树脂、乙烯基脂、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸酯、聚乳酸、聚砜、聚苯醚和聚醚醚酮中的至少一种，优选为环氧树脂、呋喃树脂和聚氨酯中的至少一种；优选地，所述环氧树脂的环氧当量是185‑208g/eq，环氧值是0.48‑0.54eq/100g；和/或所述水溶性高分子材料选自植物胶、水凝胶、壳聚糖、甲壳素和琼脂中的至少一种，优选为水凝胶。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述表面改性剂包括阴离子表面活性剂和偶联剂；优选地，所述阴离子表面活性剂与偶联剂的质量比为1‑10:1，优选为2‑3:1；和/或所述阴离子表面活性剂选自硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、阴离子聚丙烯酰胺、脂肪酸钠和月桂醇聚醚硫酸酯钠中的至少一种，优选为硬脂酸钠；和/或所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560和硅烷偶联剂KH570中的至少一种，优选为硅烷偶联剂KH560。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的组合物，其中，按质量百分比计，所述组合物包括骨料内核70‑99.9％，高分子材料0.01‑15％，导电剂0.001‑5％，固化剂0.05‑10％，表面改性剂0.025‑10％；优选地，按质量百分比计，所述组合物包括骨料内核80‑90％，高分子材料2‑7.5％，导电剂0.5‑2.5％，固化剂1‑5％，表面改性剂0.5‑5％。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的组合物，其中，所述骨料内核选自云母、陶瓷砂、石英砂、坚果壳、煤矸石、碎木炭、熔炉渣、锯屑、木屑和树脂粒子中的至少一种，优选为石英砂和/或陶瓷砂；和/或所述导电剂选自碳纳米管、石墨烯、Mxene、黑鳞、聚吡咯、石墨炔和层状双金属氢氧化物中的至少一种，优选为Mxene、碳纳米管和石墨烯中的至少一种；和/或所述固化剂选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、偏苯三酸、偏苯三酸酐氨基树脂和羧基树脂中的至少一种，优选为二乙烯三胺。6.一种以权利要求1‑5中任意一项所述的组合物为原料制备的导电支撑剂；优选地，该导电支撑剂具有表面改性剂处理后的骨料内核及包覆于骨料内核表面的导电复合层构成的核壳结构，其中，所述导电复合层包含高分子材料，导电剂和固化剂。7.根据权利要求6所述的导电支撑剂，其中，所述骨料内核与导电复合层的质量比为2‑30:1，优选为5‑15:1；和/或所述导电支撑剂的电阻率为40‑80Ω·cm，优选为40‑50Ω·cm；和/或所述导电支撑剂的视密度为1‑1.5g/cm3，优选为1‑1.2g/cm3。2CN115785942A权利要求书2/2页8.一种权利要求6或7所述的导电支撑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含有高分子材料和固化剂的高聚物前驱体包覆表面改性剂处理后的骨料内核；(2)再加入导电剂进行接触，固化后经研磨、过筛，得到所述导电支