液固一體化石油支撐劑的製作方法

2023-06-23 13:27:11

本發明涉及一種新型液固一體化石油支撐劑，屬石油助劑領域。

背景技術：

石油支撐劑又叫石油壓裂支撐劑。在石油天然氣深井開採時，高閉合壓力低滲透性礦床經壓裂處理後，使含油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出，此時需要流體注入巖石基層，以超過地層破裂強度的壓力，使井筒周圍巖層產生裂縫，形成一個具有高層流能力的通道，為保持壓裂後形成的裂縫開啟，油氣產物能順暢通過。用石油支撐劑隨同高壓溶液進入地層充填在巖層裂隙中，起到支撐裂隙不因應力釋放而閉合的作用，從而保持高導流能力，使油氣暢通，增加產量。

近幾年，隨著國內石油壓裂支撐劑的發展，支撐劑已經不再局限於石英砂和陶粒這兩種常規類型。各種各樣的支撐劑紛紛湧現出來，例如覆膜支撐劑，可固結支撐劑以及選擇性透油阻水支撐劑等。但這些支撐劑有一個共同的特點，就是施工過程必須利用高粘液體才能把他們帶入裂縫。隨著油價的下跌，油氣田除了關注支撐劑的性能外更加關注支撐劑的壓裂成本。為了降低壓裂成本，急需研發成本低、液固一體化石油支撐劑，省略高粘液體，適應規模化應用需求。

技術實現要素：

針對現有技術存在的缺點，本發明目的在於提供一種成本低、液固一體化石油支撐劑，省略高粘液體作為載體。

為實現本發明目的，本發明對石油壓裂支撐劑配方進行了篩選試驗。

具體技術方案如下：

所述液固一體化支撐劑為塗有水溶脹高分子塗層的顆粒，其中，所述水溶脹塗層由以下組份組成，各組分以重量份計：

佔總重量50%-55%的一種或多種聚合物：胍膠、羧甲基胍膠、羥丙基纖維素、丙烯醯胺與丙烯酸鹽的共聚物、聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、羧甲基纖維素、疏水締合溶脹聚合物和膠乳聚合物。

佔總重量20%-25%的一種或多種高分子粘合劑：酚醛樹脂，環氧樹脂，脲醛樹脂，秸稈粉，呋喃樹脂和聚乙烯吡咯烷酮等。

佔總重量20%-25%的一種或多種陽離子聚合物：陽離子改性澱粉、聚環氧氯丙烷銨、陽離子殼聚糖和陽離子聚丙烯醯胺。

所述顆粒選20-50目陶粒顆粒、石英砂，其與高分子塗層的重量比為20-25:1。

優選：佔總重量50%的多種聚合物：胍膠、羧甲基胍膠、羥丙基纖維素、丙烯醯胺與丙烯酸鹽的共聚物、聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、羧甲基纖維素等。

佔總重量25%的多種高分子粘合劑：酚醛樹脂，環氧樹脂，脲醛樹脂，秸稈粉，呋喃樹脂和聚乙烯吡咯烷酮等。

佔總重量25%的多種陽離子聚合物：陽離子改性澱粉、聚環氧氯丙烷銨、陽離子殼聚糖和陽離子聚丙烯醯胺。

所述顆粒選20-50目陶粒顆粒、石英砂，其與高分子塗層的重量比為25:1。

還可以加入一種或多種添加劑：防膨劑、殺菌劑、瀝青烯控制劑、降阻劑、助排劑、防結塊劑和示蹤劑等。

其製備方法如下：

1）按重量份稱取以上組份混合均勻，配製水溶脹塗層；

2）稱取顆粒，加熱至150-200℃；加入水溶脹塗層，攪拌均勻；

3）把步驟2）製得的混合物冷卻、乾燥、篩分，既得液固一體化支撐劑。

本發明優點：將水溶脹物塗在顆粒表面形成水溶脹塗層，在壓裂過程中，不再依靠粘稠的攜砂液進入裂縫，自身可以輕鬆懸浮於清水中，順利進入裂縫，並膨脹，很好地實現對裂縫支撐。使用方便，且省略高粘液體載體，降低了使用成本，有利於規模化推廣應用。

具體實施方式

為對本發明進行更好地說明，舉實施例如下：

實施例1

1）稱取20g羧甲基纖維素，10g陽離子聚丙烯醯胺和10g酚醛樹脂混合均勻；

2）稱取陶粒（20/40目）1000g，加熱至200℃，上述混合物，攪拌均勻；

3）把獲得的支撐劑冷卻後，篩分，乾燥。得到粒徑20-40目的顆粒液固一體化支撐劑。

實施例2

1）稱取20g羧甲基胍膠，10g陽離子改性澱粉和10g酚醛樹脂混合均勻；

2）稱取石英砂（20/40目）1000g，加熱至200℃，上述混合物，攪拌均勻；

3）把獲得的支撐劑冷卻後，篩分，乾燥。得到粒徑20-40目的顆粒液固一體化支撐劑。

實施例3

1）稱取55g胍膠，25g陽離子殼聚糖和20g脲醛樹脂混合均勻；

2）稱取陶粒（30/50目）2000g，加熱至180℃，上述混合物，攪拌均勻；