本發(fā)明屬于煤層開發(fā)，具體涉及一種煤層潤濕反轉劑及其制備方法。

背景技術：

1、煤層氣的開采不僅有利于減少煤礦瓦斯突發(fā)事故的發(fā)生，而且還能作為清潔燃料滿足世界能源需求，然而煤層滲透率普遍較低，煤層氣開采因此受到限制。水力壓裂等水力措施能有效改善煤層透氣性，但是，當大量外來水侵入煤層后，由于毛細管力的存在，煤層中水分含量增加形成水鎖效應，堵塞煤層氣擴散通道，阻礙煤層氣產(chǎn)出。

2、改變煤層潤濕性是促進煤層氣解吸、消除水鎖的關鍵，但是目前潤濕反轉劑功能較為單一，且大多數(shù)是復合表面活性劑體系，難以同時滿足大規(guī)模體積壓裂中煤層促解吸且解水鎖的目的。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種煤層潤濕反轉劑，其是一種新型的假雙子表面活性劑。

2、本發(fā)明的主要目的在于還提供了該煤層潤濕反轉劑的制備方法和應用。

3、本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

4、一種煤層潤濕反轉劑，其特征在于，所述煤層潤濕反轉劑的分子結構式為：

5、

6、一種前述煤層潤濕反轉劑的制備方法，包括如下步驟：

7、1)將mah和無水乙醇攪拌混合均勻后，逐滴加入eda進行合成反應，隨后對反應產(chǎn)物進行洗滌，干燥，得到白色固體粉末ebmaa；

8、2)取步驟1)制備得到的ebmaa與無水乙醇混合均勻后，逐滴加入dma12進行合成反應，隨后蒸發(fā)、干燥溶劑得到淡黃色粘稠狀目標產(chǎn)物ebmaa-dma12。

9、在某些具體實施方式中，步驟1)中所述mah與eda的摩爾比為2:1。

10、在某些具體實施方式中，步驟1)中所述合成反應的條件為：于0-5℃水浴中反應12-15h。

11、在某些具體實施方式中，步驟1)中所述干燥的條件為：于60-80℃的溫度下干燥2-3h。

12、在某些具體實施方式中，步驟2)中所述ebmaa與dma12的摩爾比為1:2。

13、在某些具體實施方式中，步驟2)所述合成反應的條件為：于15-25℃下反應18-24h。

14、一種前述煤層潤濕反轉劑在煤層開發(fā)技術領域中的應用。

15、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

16、1)本發(fā)明的煤層潤濕反轉劑，具有優(yōu)異的ph影響行為，可通過調節(jié)溶液的ph值實現(xiàn)表面活性劑ebmaa-dma12對煤樣表面潤濕性的改變。具體的，當溶液ph值小于6.87，有助于降低毛細管力，可作為防水鎖劑，當調節(jié)表面活性劑溶液ph大于6.87，有利于降低煤層表面自由能，可作為煤層氣解吸劑。

17、2)本發(fā)明的制備方法，先通過采用mah和eda合成二元酸中間體n,n′-亞乙基雙馬來酰胺酸(ebmaa)，再通過n,n′-亞乙基雙馬來酰胺酸(ebmaa)與n,n-二甲基十二胺進行中和反應，獲得一種新型的假雙子表面活性劑。該制備方法原料易得，工藝簡單，重復穩(wěn)定性高，具有很好的推廣價值。

技術特征：

1.一種煤層潤濕反轉劑，其特征在于，所述煤層潤濕反轉劑的分子結構式為：

2.根據(jù)權利要求1所述的煤層潤濕反轉劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

3.根據(jù)權利要求2所述的煤層潤濕反轉劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述mah與eda的摩爾比為2:1。

4.根據(jù)權利要求3所述的煤層潤濕反轉劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述合成反應的條件為：于0-5℃水浴中反應12～15h。

5.根據(jù)權利要求4所述的煤層潤濕反轉劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述干燥的條件為：于60～80℃的溫度下干燥2～3h。

6.根據(jù)權利要求2所述的煤層潤濕反轉劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述ebmaa與dma12的摩爾比為1:2。

7.根據(jù)權利要求6所述的煤層潤濕反轉劑的制備方法，其特征在于，步驟2)所述合成反應的條件為：于15-25℃下反應18～24h。

8.一種根據(jù)權利要求1所述的煤層潤濕反轉劑在煤層開發(fā)技術領域中的應用。

技術總結
本發(fā)明屬于煤層開發(fā)技術領域，其公開了一種煤層潤濕反轉劑及其制備方法。本發(fā)明所提供的煤層潤濕反轉劑，具有優(yōu)異的pH影響行為，可通過調節(jié)溶液的pH值實現(xiàn)表面活性劑EBMAA?DMA12對煤樣表面潤濕性的改變。當溶液pH值小于6.87，有助于降低毛細管力，可作為防水鎖劑，當調節(jié)表面活性劑溶液pH大于6.87，有利于降低煤層表面自由能，可作為煤層氣解吸劑。另外，制備該煤層潤濕反轉劑的方法，先通過采用MAH和EDA合成二元酸中間體N,N′?亞乙基雙馬來酰胺酸(EBMAA)，再通過N,N′?亞乙基雙馬來酰胺酸(EBMAA)與N,N?二甲基十二胺進行中和反應獲得。該制備方法原料易得，工藝簡單，重復穩(wěn)定性高，具有很好的推廣價值。

技術研發(fā)人員：李小江,賈振福,張興巧,蘇小東,暴丹,張鵬,周成裕,土晴,張寅龍
受保護的技術使用者：重慶科技大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8