CN111909307B

CN111909307B - 一种煤层气井排采用高分子煤粉沉降剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN111909307B
Application number: CN202010863277.2A
Authority: CN
Inventors: 魏迎春; 孟涛; 张劲; 林亮; 王安民; 曹代勇; 王亚东; 赵萌
Original assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2021-03-02
Anticipated expiration: 2040-08-25
Also published as: CN111909307A

Abstract

本发明提供了一种煤层气井排采用高分子煤粉沉降剂，包括以下的式(A)、式(B)、式(C)式(D)和式(E)的重复单元：

Description

一种煤层气井排采用高分子煤粉沉降剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于煤层气井开发技术领域，具体涉及一种煤层气井排采用高分子煤粉沉降剂及其制备方法和应用。

背景技术

我国煤盆地构造-热演化的复杂性和煤储层的特殊性，煤是一种泊松比高、硬度低、易破碎的非常规储层，煤层气开发过程中普遍存在煤粉产出问题。大多数煤储层松软、夹持性差等因素，煤层气井压裂和排采过程中，煤岩易发生破碎，使得压裂支撑剂及煤粉返吐、地层产煤粉严重。煤粉的产出会造成排采设备损坏、导致卡泵和埋泵等，缩短检泵周期，增加煤层气井作业费用和生产成本，破坏煤层气井连续稳定生产，影响煤层气开发，已成为困扰煤层气商业开发的主要因素。因此，防煤粉技术的研究和发展对煤层气开发具有重要意义。针对煤层气开发中煤粉问题，为了防止煤粉对泵及排出设备的影响，现有煤粉管控工艺技术，一方面是采用分散剂使煤粉悬浮排出，但是加入分散剂的煤粉也难免会在管壁和泵壁附着聚集，造成卡泵。另一方面是阻止煤粉进入排采***，防止煤粉引起的卡泵等排采设备故障，如在泵下安装防砂筛管，但防砂筛管易堵塞，不能真正解决煤粉问题。因此，本发明的技术是使煤粉在进入排采设备前就被沉降到井底，煤粉很少进入排采***中，减少了卡泵的风险。

现有技术中一般采用常见的表面活性剂作为煤粉分散剂，研究其和煤粉分散的效果，但这种并非针对煤的特殊形貌和化学成分的表面活性剂，难以在实际煤层气开采中发挥功效。比如中国专利CN101693829A公开了一种煤层气井压裂用煤粉分散剂，其包括非离子表面活性剂、有机铵盐和醇，其中非离子表面活性剂是辛基苯酚聚氧乙烯醚。中国专利CN101948684A公开了一种煤层气井压裂用活性水压裂液，其中煤粉分散剂为木质素磺酸钠。这些分散剂的分散性能也有待进一步提高，而且这种单一的分散体系，难以满足实际生产中煤层的复杂情况作出相应的调整。发明人在前的专利CN110183567A公开了一种高分子聚合物基煤粉分散剂，其是丙烯酸、长链烷基丙烯酸酯、山梨醇丙烯酸酯的三元共聚物，通过调节三种单体的含量配比，可以针对不同煤层气井的情况，调整高分子分散剂的结构，以满足实际的需要。但是煤粉分散剂，悬浮剂的有效期较短，而且即使分散性再好，在复杂的地质环境下，受到水质和水量等复杂情况的影响，难免会有煤粉聚集成团，造成卡泵。

除了使煤粉分散，悬浮外，使煤粉沉降也是一种煤粉管控工艺中可行的思路。其是可以控制煤粉聚集成团，絮凝，沉降在井底，煤粉很少进入排采***，减少了卡泵的风险。CN110080723A公开了一种阴离子型PAM絮凝剂在煤层气井筒悬浮煤粉处理中的应用，使煤层产出的煤粉通过絮凝作用沉降在井底，后期通过洗井将煤粉排至地面，缓解煤层气井筒堵塞问题。但是这种絮凝剂用量大，对煤层的伤害较大，长期使用甚至造成不可逆的伤害。刘子雄(《煤炭科学技术》，第48卷第5期，煤层气井压裂裂缝内超级分子膜控煤粉可行性研究，以及专利CN1100094175A)开发了一类超分子膜技术的煤粉稳定剂，加入后可以有效吸附大粒径煤粉，降低煤粉对裂缝通道的堵塞，提高渗透率。但是该方法是AB两种试剂的混合使用，试剂浓度不同会导致沉降行为，聚集成团的状态差异很大，对添加试剂的浓度和用量提出了很高的要求和操作，在实际煤层气井运行过程中，不同煤层气井的地质，煤粉差别很大，即使是同一煤层气井，不同时间的排水量也差异很大。难以控制AB双组份的煤粉稳定剂在水中的浓度。而且该方法只能沉降大粒径的煤粉，小粒径煤粉会从其网状结构穿过，会对泵内部结构产生黏附，聚集等不利情况。

现有技术中还有很多煤粉沉降剂，比如无机絮凝剂(文献1)，改性淀粉(文献2，文献3，文献4)，聚丙烯酰胺(文献5，文献6)。但现有技术中已知的煤粉絮凝剂针对的均为选煤厂煤炭洗选水、废水的煤炭回收和煤层气井已排出地面的废水处理，不是在煤层气井排采的排水过程中，在经过泵之前进行絮凝沉降处理的试剂。一方面，在排水过程中，对絮凝速度有要求，要求在达到泵之前即完成有效的沉降；另一方面，上述絮凝剂对煤层地质渗透率的破坏作用还未知。

文献1“凝聚剂与絮凝剂改善细粒煤泥压滤的研究”，降林华等，《安徽理工大学学报》，第25卷第1期。

文献2“天然改性淀粉絮凝剂的合成与应用”，降林华等，《环境化学》，第27卷第4期。

文献3《淀粉磷酸酯用作细煤粉絮凝剂的制备及其性能初步研究》，程媛媛，武汉工程大学硕士学问论文。

文献4“絮凝剂在煤层气井采出水处理中的研究”，鄢峥，《资源与环境》，第43卷第4期。

文献5“微细粒煤泥水用絮凝剂的合成与应用，朱书全，《中国矿业大学学报》，第38卷第4期”。

文献6《非离子聚丙酰胺对絮凝体沉降特性的研究影响》，史志鹏，西北农林科技大学博士学位论文。

因此，需要开发一类能够有效将煤层气井排水中的各种粒径的煤粉有效，快速沉降，同时对煤层基质伤害小的沉降剂。

发明内容

为了解决现有技术中存在的煤粉分散剂、悬浮剂仍会煤粉聚集成团，存在卡泵的风险，以及分散剂，悬浮剂对煤层或岩层的渗透破坏率大的问题，本发明提供了一种煤层气井用煤粉沉降剂，剂量的施用下，即可使水中的煤粉沉降在井底，并且其对煤层的渗透破坏作用小。本发明从沉降剂的沉降效果，沉降速度，煤岩表面性质及沉降剂对煤储层的影响角度出发，制备得到了一种非常适合煤层气井排采中煤粉沉降剂，可以快速有效将水中的煤粉沉降在井底，降低了卡泵的风险，延长对泵检修、清理的周期。

本发明第一个目的在于提供一种煤层气井排采用高分子煤粉沉降剂，包括以下的式(A)、式(B)、式(C)式(D)和式(E)的重复单元：

其中，R1选自H或C1-C4烷基，R2、R3独立地选自C1-C4烷基，M为钠或钾。

所述C1-C4烷基选自甲基、乙基、丙基、丁基。

进一步地，所述(A)：式(B)：式(C)：式(D)：式(E)的数量比为30-50：30-50：10-20：4-12：1-2，所述高分子聚合物的粘均分子量为2×10⁶-5×10⁶。

更进一步地，所述沉降剂的分子量为；所述(A)：式(B)：式(C)：式(D)：式(E)的数量比为40-50：35-40：10-15：5-8：1-1.5。

本发明的第二个目的是提供上述高分子煤粉沉降剂的制备方法，是反相乳液聚合方法，具体包括以下步骤：

(S1)羟肟化丙烯酰胺的制备：丙烯酰胺和硫酸羟胺的水溶液在惰性气氛，碱存在的条件下反应，反应结束后调节pH为中性，得到羟肟化丙烯酰胺；

(S2)按照羟肟化丙烯酰胺：(甲基)丙烯酸，烯丙基磷酸烷基酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺摩尔比30-50：30-50：10-20：4-12：1-2投料，在搅拌，惰性气氛下，加入水，油和乳化剂，搅拌乳化形成微乳液，加入引发剂，反应得到含沉降剂的乳液。

优选地，(甲基)丙烯酸，烯丙基磷酸烷基酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰摩尔比为40-50：35-40：10-15：5-8：1-1.5。

优选地，步骤(S1)中反应条件是丙烯酰胺和硫酸羟胺的质量比为1.3-1.7:1，碱调节pH为10-11，在70-90℃下反应4-6h。所述碱没有特别的限定，比如氢氧化钠，氢氧化钾的水溶液；步骤(2)的反应条件是全部投料得到稳定的微乳液后，在30-50℃下保温反应6-10h。

步骤(S2)中所述油是反相乳液聚合中常用的溶剂，比如煤油，白油，高沸点溶剂油；乳化剂为吐温型乳化剂和聚醚型乳化剂按照质量比1-4:1-2的复配；所述吐温型乳化剂选自吐温-40，吐温-60，吐温-80，所述聚醚型乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚局氧乙烯醚，蓖麻油聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯醚，山梨醇酯聚氧乙烯醚，脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚；所述引发剂没有特别的限定，能够引发双键自由基聚合的引发剂即可，比如过氧类引发剂，偶氮类引发剂，氧化还原引发剂。

更优选地，所述乳化剂为吐温-60和辛基酚聚氧乙烯醚(醚段重复单元数量15-30，比如OP-15，OP-20，OP-30)按照质量比2-3:1的复配。选择上述复配的乳化剂体系，能够得到稳定的微乳液，为制备高分子量沉降剂提供了便利。

在步骤(2)中，全部单体(即(甲基)丙烯酸，烯丙基磷酸烷基酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺的总和)、水、油和乳化剂的质量比为100:170-250：100-180：1-3：0.5-1。

需要说明的是，本发明制备沉降剂时，也可以丙烯酰胺作为单体，反应得到聚合物后，再将共聚物上的酰胺基羟肟化改性。但是这种先聚合物，后羟肟化改性的方法，一方面羟肟化不彻底，另一方所得乳液要用于，煤层气井排水的沉降剂，还需要处理后才行，否则其中杂质会对煤层造成比较严重的损伤。因此本发明制备高分子沉降剂时，优选为先对单体丙烯酰胺进行羟肟化改性，再以羟肟化改性的丙烯酰胺为单体和其他单体共聚。但是，得到共聚物再羟肟化改性的制备方法也并不应该从本发明保护范围中排除。

本发明采用反相微乳液聚合的方法能够得到高分子量的沉降剂，沉降效果更好；同时得到稳定的乳液体系，作为煤层气井排采中用煤粉沉降剂使用时，可以直接投放乳液，乳液形式的沉降剂相比于胶状或粉状的沉降剂能够更迅速均匀分散在水体重，进一步也能够更快地发挥沉降絮凝的作用，更为方便操作。

本发明第三个目的是提供一种用于煤层气井排采防煤粉用的乳液，其含有如上所述的沉降剂，或者是通过上述制备方法制备得到。

本发明的第四个目的是提供上述乳液在煤层气井排采过程中沉降水中煤粉的用途，具体是通过井筒的油套环空向井底注入含有本发明沉降剂的乳液，乳液的加入量是按照每排出1L水，加入50-200mg乳液。

本发明的煤层气井排水用高分子煤粉沉降剂取得了以下有益效果:

一、本发明采用了一些特定结构的单体共聚，所得共聚物带有丰富的官能团：羧酸根阴离子、氧肟酸基、多羟基、氨基，磷酸酯基，各种官能团协同发挥作用，与煤粉颗粒表面相互作用，能够使各种粒径的煤粉快速沉降。

二、本发明提供的高分子煤粉沉降剂采用反相微乳液方法制备得到，得到了分子量较大的沉降剂，可以快速，有效的使煤粉沉降。

三、本发明提供的高分子煤粉沉降剂，在小剂量下既能达到很好的煤粉沉降效果，由于其施用量小，通过模拟实验，发现本发明提供的高分子煤粉沉降剂对煤层的渗透破坏率小。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述煤层气井排水用高分子煤粉沉降剂作进一步说明。

煤粉浓度的测试是别取煤粉悬浮液，过滤、烘干、称重计算对应的悬浮液的煤粉质量浓度。

制备例高分子煤粉沉降剂的制备

制备例1

(S1)羟肟化丙烯酰胺的制备：15份丙烯酰胺和10份硫酸羟胺溶于100份水中，所得水溶液在氮气气氛下搅拌，搅拌速度400r/min，搅拌30min以充分除氧，用10wt％NaOH溶液调节pH为11，在80℃下反应5h，再用稀硫酸调节pH至7，得到羟肟化丙烯酰胺；

(S2)按照羟肟化丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基磷酸二甲酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺摩尔比50：40：15：7：1投料，在搅拌，惰性气氛下，加入单体总质量2倍的水，单体总质量1.2倍的200#溶剂油，单体总质量2％的乳化剂(吐温60和OP-20按照质量3:1的复配)，搅拌乳化形成微乳液，加入单体总质量0.7wt％的引发剂(过硫酸钾和亚硫酸钾按照质量比2:1的复配)，在45℃下保温反应8h得到含沉降剂的乳液。

测试所得沉降剂的分子量，是将所得乳液用丙酮沉淀，洗涤，抽提，除去残留单体和溶剂，在60℃下真空干燥8h，使用乌氏粘度计测试聚合物的特性粘数η，根据GB/T12005.10-92,计算求出粘均分子量，制备得到的沉降剂粘均分子量为3.524×10⁶g/mol。

制备例2

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于羟肟化丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基磷酸二甲酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺摩尔比50：40：10：5：1.5投料。制备得到的沉降剂粘均分子量为3.257×10⁶g/mol。

制备例3

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于羟肟化丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基磷酸二甲酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺摩尔比50：40：15：7：2投料。制备得到的沉降剂粘均分子量为4.162×10⁶g/mol。

制备例4

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于羟肟化丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基磷酸二甲酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺摩尔比40：40：20：10：1投料。制备得到的沉降剂粘均分子量为3.361×10⁶g/mol。

制备例5

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于羟肟化丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基磷酸二甲酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺摩尔比50：40：8：15：1投料。制备得到的沉降剂粘均分子量为3.055×10⁶g/mol。

制备例6

按照丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基磷酸二甲酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺摩尔比50：40：15：7：1投料，在搅拌，惰性气氛下，加入单体总质量2倍的水，单体总质量1.2倍的200#溶剂油，单体总质量2％的乳化剂(吐温60和OP-20按照质量3:1的复配)，搅拌乳化形成微乳液，加入单体总质量0.7wt％的引发剂(过硫酸钾和亚硫酸钾按照质量比2:1的复配)，在45℃下保温反应8h。加入丙烯酰胺质量比67wt％的硫酸羟胺，用10wt％NaOH调节pH至11，在80℃条件下反6h，得到含沉降剂的乳液。制备得到的沉降剂粘均分子量为3.326×10⁶g/mol。

制备例7

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于乳化剂为吐温60。制备得到的沉降剂粘均分子量为2.752×10⁶g/mol。

制备例8

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于乳化剂为OP-20。制备得到的沉降剂粘均分子量为2.836×10⁶g/mol。

对比制备例1

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于步骤(S2)中羟肟化丙烯酰胺替换为等摩尔量的丙烯酰胺。最终得到的沉降剂粘均分子量为3.487×10⁶g/mol。

对比制备例2

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于步骤(S2)中聚合的单体不加入烯丙基磷酸二甲酯。最终得到沉降剂聚合物的粘均分子量为3.652×10⁶g/mol。

对比制备例3

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于步骤(S2)中聚合的单体不加入丙烯酸山梨醇酯。最终得到沉降剂聚合物的粘均分子量为3.941×10⁶g/mol。

对比制备例4

其他步骤和条件和制备例1相同，区别在于步骤(S2)中聚合的单体不加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺。最终得到沉降剂聚合物的粘均分子量为2.675×10⁶g/mol。

实施例1

实验煤样采自鄂尔多斯盆地东南缘韩城矿区的太原组11#煤。实验煤样为贫煤，深灰-褐黑色，以亮煤为主，镜煤次之，并含少量丝炭，条带状结构，层状构造，外生裂隙欠发育，局部发育两组内生裂隙，呈网状分布，裂隙有少量方解石充填，宏观煤岩类型为半亮型。显微煤岩组分以镜质组为主，占72.7％；其次为惰质组，占17.1％；矿物组分含量占10.2％，以粘土矿物为主。实验样品的煤岩煤质测试结果如表1。

表1试验用煤岩煤质情况

表1中，R_o，max煤中镜质体油侵最大反射率，反映煤变质程度的参数；M_ad：空气干燥煤样的水分含量；A_ad：空气干燥煤样的灰分产率；V_ad：空气干燥煤样的挥发分产率；FC_ad：空气干燥煤样的固定碳含量。

由于煤层气排采过程中产出的煤粉中90％的煤粉颗粒粒径在210μm以下，因此，选择煤粉粒径为＜100μm，100-200μm和200-300μm的三种类型煤粉。采用粉碎机将煤岩破碎，分别筛分出粒径为＜100μm，100-200μm，200-300μm的煤粉备用。用电子天平称量煤粉，在1L去离子水中分别加入上述三种粒径的煤粉各10g，配制得到三种粒径煤粉的悬浮液各1L。向每种粒径额煤粉悬浮液中加入上述制备例和对比例制备例的乳液，乳液加入量为每升煤粉悬浮液加入含有沉降剂的乳液100mg，搅拌(300r/min)使乳液与煤粉充分作用，在不同时间取悬浮液中间部分的液体30mL，测试其煤粉浓度。获得加入沉降剂后不同时间后煤粉悬浮液中煤粉的浓度，评估沉降剂的效用和沉降速度。结果如下表3所示。

实施例2

参考发明人在前的专利CN201910475552.0记载的方法测试煤岩样品渗透率的损害率，具体操作如下：

采用国产的HXGM-A高温高压岩心实验装置开展分散剂溶液对煤岩影响的物理模拟实验，来揭示沉降剂乳液对近井地带煤储层伤害的影响。实验参照石油天然气行业标准《储层敏感性流动实验评价方法》(SY/T5358—2010)进行，为尽可能减少应力和流速对实验结果的影响，实验过程中恒定保持围压4.5MPa和驱替流速0.5ml/min。以上述制备例和对比制备例得到的含有沉降剂的乳液作为不同的组，探究本发明沉降剂对煤岩影响的物理模拟实验，每组实验均从正向驱替清水开始，等渗透率基本稳定，然后反向驱替清水，观察人工煤岩样品渗透率是否稳定，确定煤岩样品是否合格，若合格，正向驱替清水，模拟排采过程，待流动状态趋于稳定后，再反向驱替乳液20min，实验静置2h，然后，正向返排乳液。测定整个过程的渗透率，计算沉降剂乳液对煤岩样品渗透率的损害率。具体实验步骤如下：

(1)煤岩样品制备：为避免煤岩不均一性带来的影响，实验采用40-80目的煤粉在恒定压力36MPa条件下压制成直径为2.54cm，长度为直径的1.5倍的人工煤岩样品。

(2)煤岩样品合格性检测：在进行分散剂对煤岩影响实验之前，先采用清水对人工煤岩样品进行饱和，饱和流速为0.05mL/min，饱和时间为24h，使煤岩样品处于饱水状态，同时达到老化煤岩样品的目的。改变驱替流速为0.5mL/min，采用清水对煤岩样品进行正向、反向驱替，观察渗透率情况，确定人工煤岩样品是否合格，若渗透率稳定，认为煤岩样品合格。

(3)分散剂溶液对煤岩影响的渗透率测定：煤岩样品合格，以驱替流速为0.5mL/min的清水再正向驱替，待流动状态趋于稳定后，将配置好的质量浓度100mg/L沉降剂乳液以同样的流速反向注入煤岩样品中，驱替时间为20min，关停驱替泵，使煤岩样品和分散剂溶液静置2h。再次进行清水正向驱替。整个过程中均进行了煤岩样品渗透率的监测。

(4)渗透率变化及煤岩损害程度评价：分散剂溶液对煤岩影响的模拟实验主要分为正向驱替清水、反向驱替沉降剂乳液和正向排出沉降剂乳液三个阶段，根据煤岩样品实测渗透率，计算各阶段的平均渗透率，即正向驱替清水阶段的煤岩样品平均渗透率(K_i)、反向驱替沉降剂乳液阶段的煤岩样品的平均渗透率(K_f)、正向排出沉降剂乳液阶段的煤岩样品平均渗透率(K_d)。煤岩样品渗透率的变化反映由外来流体进入煤岩引起的渗透率变化情况，利用公式计算煤岩渗透率的损害率，计算公式为

式中D_WF为不同沉降剂乳液进入煤岩样品导致的渗透率的损害率；K_d为分散剂影响后煤岩样品的渗透率，即正向排出沉降剂乳液阶段的煤岩样品平均渗透率，10^-15m²；K_i为初始渗透率，即正向驱替清水阶段的煤岩样品平均渗透率。

外来流体进入煤岩样品损害程度通过渗透率损害率来进行评价，其评价分类见表2。

表2渗透率损害程度评价指标

按照上述方法测试得到本发明沉降剂的沉降效果和对煤层的渗透率损害率，结果如下表3所示。

表3

通过表3数据可以看出，本发明提供的煤粉沉降剂可以对100-300微米的煤粉有效、快速沉降，使煤粉悬浮液中的煤粉在进入泵之前都沉降在井底，大大减少了卡泵的风险；同时本发明提供的高分子煤粉沉降剂可以通过反相微乳液聚合的方式制备得到，使用时可以直接向井筒的油套环空向井底注入含有本发明沉降剂的乳液，一方面反相微乳液能够制备得到高分子量的沉降剂，另一方面产品以乳液的形式使用，避免了粉状，胶状沉降剂使用时在水中分散较慢，不能达到快速沉降的效果。发明人经过大量实验发现，对高分子沉降剂中各个重复单元的数量和类型的不同，对于不同粒径的煤粉沉降效果，以及对煤层的渗透率的损害率有着不同程度的影响。

上述内容仅为本发明的优选实施方案，并非用于限制本发明的保护范围，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通和修改，因此本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims

1.一种煤层气井排采用高分子煤粉沉降剂，包括以下的式(A)、式(B)、式(C)式(D)和式(E)的重复单元：

（A）

(B)

(C)

(D)

(E)；

其中，R₁选自H或C1-C4烷基，R₂、R₃独立地选自C1-C4烷基，M为钠或钾。

2.如权利要求1所述的高分子煤粉沉降剂，其特征在于，所述(A)：式(B)：式(C)：式(D)：式(E)的数量比为30-50：30-50：10-20：4-12：1-2。

3.如权利要求2所述的高分子煤粉沉降剂，其特征在于，所述(A)：式(B)：式(C)：式(D)：式(E)的数量比为40-50：35-40：10-15：5-8：1-1.5。

4.如权利要求1所述的高分子煤粉沉降剂，其特征在于，所述高分子煤粉沉降剂的粘均分子量为2×10⁶-5×10⁶。

5.权利要求1-4任一项所述高分子煤粉沉降剂的制备方法，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，羟肟化丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸，烯丙基磷酸烷基酯，丙烯酸山梨醇酯，N,N-亚甲基双丙烯酰摩尔比为40-50：35-40：10-15：5-8：1-1.5。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（S2）中乳化剂为吐温型乳化剂和聚醚型乳化剂按照质量比1-4:1-2的复配；所述吐温型乳化剂选自吐温-40，吐温-60，吐温-80，所述聚醚型乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚局氧乙烯醚，蓖麻油聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯醚，山梨醇酯聚氧乙烯醚，脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为吐温-60和辛基酚聚氧乙烯醚按照质量比2-3:1的复配。

9.一种用于煤层气井排采防煤粉用的乳液，其含有如权利要求1-4任一项所述的高分子煤粉沉降剂，或者是通过权利要求5-8任一项所述制备方法制备得到。

10.权利要求9所述乳液在煤层气井排采过程中沉降水中煤粉的用途，是通过井筒的油套环空向井底注入所述乳液，乳液的加入量是按照每排出1L水，加入50-200mg乳液。