用于水力压裂的自-悬浮支撑剂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104364343104364343A(43)申请公布日2015.02.18(21)申请号201380030233.XM·K·赫凌K·P·金凯德(22)申请日2013.03.15R·C·波蒂利亚P·伍丝里奇(30)优先权数据(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限61/635,6122012.04.19US公司1128361/662,6812012.06.21US代理人李婉婉金迪13/599,8282012.08.30US(51)Int.Cl.61/725,7512012.11.13USC09K8/80(2006.01)61/764,7922013.02.14US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.12.08(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0324242013.03.15(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/158306EN2013.10.24(71)申请人自悬浮支撑有限公司地址美国马萨诸塞州(72)发明人R·P·马奥尼D·S·索恩权权利要求书4页利要求书4页说明书43页说明书43页附图10页附图10页(54)发明名称用于水力压裂的自-悬浮支撑剂(57)摘要本发明涉及一种改性支撑剂，所述改性支撑剂含有支撑剂颗粒和水凝胶涂层，其中，将所述水凝胶涂层在支撑剂颗粒的表面上局部化以生产改性支撑剂。该支撑剂颗粒可以为固体如沙子、铝土矿、烧结铝土矿、陶瓷或低密度支撑剂。可选地或附加地，所述支撑剂颗粒含有树脂涂覆的基体。任选地，所述改性支撑剂还含有将所述水凝胶涂层任选地固定在所述树脂涂覆的基体的粘附促进剂。所述水凝胶涂层优选含有水可溶胀的聚合物。所述水凝胶涂层可以被制造形成水溶性聚合物。所述聚合物的重均分子量优选为≥约100万g/mol，进一步优选为≥约500万g/mol。CN104364343ACN10436ACN104364343A权利要求书1/4页1.一种改性支撑剂，所述改性支撑剂含有支撑剂颗粒和水凝胶涂层，其中，将所述水凝胶涂层在支撑剂颗粒的表面上局部化以生产改性支撑剂。2.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述支撑剂颗粒含有沙子。3.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述支撑剂颗粒含有铝土矿、烧结铝土矿、陶瓷或低密度支撑剂。4.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述支撑剂颗粒含有树脂涂覆的基体。5.根据权利要求3所述的改性支撑剂，其中，所述改性支撑剂还含有粘附促进剂，所述粘附促进剂将所述水凝胶涂层固定在所述树脂涂覆的基体上。6.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述水凝胶涂层含有水可溶胀的聚合物。7.根据权利要求6所述的改性支撑剂，其中，所述聚合物的重均分子量为≥约100万g/mol，优选为≥约500万g/mol。8.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述支撑剂在干燥时或在约80-90％的相对湿度25-35℃下经历1小时后是自由流动的。9.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述支撑剂是干燥的。10.根据权利要求1或8所述的改性支撑剂，其中，所述水凝胶涂层是耐用的。11.根据权利要求10所述的改性支撑剂，其中，通过剪切分析测试确定的支撑剂的剪切比为≥0.6。12.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，以液体涂层制剂将所述水凝胶涂层施加到支撑剂颗粒上并干燥以在支撑剂颗粒表面上形成基本连续的膜。13.根据上述权利要求中任意一项所述的改性支撑剂，其中，所述改性支撑剂通过反相乳液涂覆技术制造，其中，所述支撑剂颗粒基体与反相乳液结合，其中，油相形成乳液的连续的相且超吸收性聚合物在水中的溶液或悬浮液形成不连续的、乳化的相。14.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述水凝胶涂层含有选自由以下组成的组的聚合物：聚丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺聚丙烯酸、丙烯酰胺与烯键式不饱和离子共聚单体的共聚物、丙烯酰胺与丙烯酸盐的共聚物、聚(丙烯酸)或它们的盐、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、瓜尔、羧甲基瓜尔、羧甲基羟丙基瓜尔胶、疏水缔合可溶胀的乳液聚合物和乳胶聚合物。15.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述支撑剂在过量水中的水合作用经受至少100％的体积膨胀，优选为至少500％。16.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述水凝胶涂层的量小于总干重的约5重量％。17.根据权利要求1所述的改性支撑剂，其中，所述改性支撑剂还含有阳离子/阴离子聚合物对，该阳离子/阴离子聚合物对含有阳离子聚合物和高分子量阴离子聚合物。18.根据权利要求17所述的改性支撑剂，其中，所述阳离子聚合物选自由以下组成的组：聚-DADMAC、LPEI、BPEI、壳聚糖和阳离子聚丙烯酰胺。19.根据权利要求1所述的