一种自悬浮覆膜支撑剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自悬浮覆膜支撑剂，以重量份计，包括：石英砂50～80份；稠化剂1～8份；助稠剂0.1～0.5份；分散剂0.05～0.5份；消泡剂0.1～0.6份；水10～50份。一种自悬浮覆膜支撑剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取配方量的水，然后将配方量的消泡剂、配方量的分散剂依次加入水中，搅拌至完全溶解得到混合液；(2)向混合液中加入配方量的稠化剂和配方量的助稠剂，并搅拌至完全溶解得到混合体系；(3)向混合体系中加入配方量的石英砂，搅拌，使得石英砂完全分散至混合体系中得到分散体系；(4)将分散体系置于干燥箱内，烘干至恒重后冷却至室温后，敲碎后即得到自悬浮覆膜支撑剂。敲碎后即得到自悬浮覆膜支撑剂。

【技术实现步骤摘要】
一种自悬浮覆膜支撑剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于油田开采领域，涉及水力压裂支撑剂，尤其涉及一种自悬浮覆膜支撑剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]水力压裂是油气井增产、水井增注的有效措施，在施工过程中需要大量的支撑剂来填充地层裂缝。高闭合压力的油气井储层,支撑剂以陶粒、石英砂为主，支撑剂的相对密度较大,对压裂液性能和泵送条件要求很高。
[0003]目前，随着页岩气的开发和水平井压裂技术的成熟，对支撑剂提出了更高的要求，自悬浮支撑剂综合了压裂液和普通支撑剂的特性，在油气田压裂改造的过程中，采用自悬浮支撑剂代替传统压裂支撑剂成为一个发展趋势。
[0004]自悬浮支撑剂主要有两类，一类自悬浮支撑剂是在支撑剂表面涂覆水溶性增稠体系，当支撑剂遇清水后，表面增稠体系溶于水中，使得清水粘度增大，增强其携带支撑剂的能力，该类支撑剂利用清水代替传统压裂液，可节省常规压裂配液过程和设备，简化压裂施工工艺。目前，覆膜型自增稠支撑剂的膜材料主要是高分子有机聚合物，东北石油大学将聚合物细粉黏附在支撑剂颗粒外表面的方法，制作了变密度自增稠支撑剂，中石油渤海钻探公司采用聚丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠等材料通过聚合而得支撑剂涂覆材料，均能实现一定的悬浮能力。但是这类膜材料均是通过化学反应产生，对环境影响尚无明确评价，存在着环境污染的风险。；另外一类自悬浮支撑剂是通过在支撑剂表面接枝一层水凝胶膨胀层，遇水膨胀，在清水中起到悬浮作用。该类支撑剂可实现压裂作业中携砂液增稠剂的零添加，降低了压裂对储层的伤害以及压裂成本，前期研究表明，该类支撑剂表面有机物分子伸展与水中，膨胀，其颗粒直径变为原来的4
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10倍，虽然悬浮性能较好，但是其与裂缝匹配度较差，支撑剂颗粒变大后，难以进入裂缝。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种自悬浮覆膜支撑剂及其制备方法，其具有密度低、强度高，且制备方法简单、膜材料环保，对环境影响小、能耗低等优点。
[0006]技术方案：一种自悬浮覆膜支撑剂，以重量份计，包括：
[0007][0008]进一步地，包括：
[0009][0010]更进一步地，包括稠化剂4.5～6.5份。
[0011]进一步地，所述石英砂的粒径为40
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70目。
[0012]进一步地，所述稠化剂为瓜尔胶、海藻酸钠、海藻酸钾中的一种或几种。
[0013]更进一步地，所述稠化剂为海藻酸钠。
[0014]进一步地，所述助稠剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钠中的一种或几种。
[0015]进一步地，所述的分散剂为碳酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种。
[0016]进一步地，所述的消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、皂苷中的一种。
[0017]一种自悬浮覆膜支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)取配方量的水，然后将配方量的消泡剂、配方量的分散剂依次加入水中，搅拌至完全溶解得到混合液；
[0019](2)向步骤(1)得到的混合液中加入配方量的稠化剂和配方量的助稠剂，并搅拌至完全溶解得到混合体系；
[0020](3)向步骤(2)得到的混合体系中加入配方量的石英砂，搅拌，使得石英砂完全分散至混合体系中得到分散体系；
[0021](4)将步骤(3)得到的分散体系置于干燥箱内，烘干至恒重后冷却至室温后，敲碎后即得到自悬浮覆膜支撑剂。
[0022]进一步地，步骤(1)中搅拌的搅拌速度为20～50r/min；步骤(2)中搅拌的搅拌速度为20～50r/min。
[0023]进一步地，在步骤(3)加入石英砂之前，对石英砂进行预处理；所述预处理包括将所述石英砂置于硫酸溶液中浸泡0.5～8h，优选1～2小时，然后洗涤至中性。
[0024]更进一步地，所述硫酸溶液是浓度为1～10wt％的硫酸水溶液，优选5～10wt％的硫酸水溶液。
[0025]进一步地，步骤(3)中搅拌的搅拌速度为5～10r/min，搅拌时间为30～50min。
[0026]进一步地，步骤(4)中，烘干温度为60
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80℃。
[0027]专利技术效果：本专利技术公开了一种自悬浮覆膜支撑剂及其制备方法具有以下有益效果：
[0028]1、本专利技术通过在支撑剂表面涂覆一层膜材料，膜材料遇水溶解，增加水溶液粘度，使得支撑剂在溶液中悬浮，该支撑剂可实现清水压裂，可节省常规压裂配液过程和设备，简化了现场施工工艺；
[0029]2、本专利技术公开的自悬浮覆膜支撑剂具有密度低、强度高等优点；
[0030]3、本专利技术公开的自悬浮覆膜支撑剂制备方法具有制备工艺简单、膜材料环保，对环境影响小、能耗低等优点。
具体实施方式：
[0031]下面对本专利技术的具体实施方式详细说明。
[0032]在本专利技术中，所述石英砂的粒径优选为40～70目。本专利技术所述石英砂优选为可作为商业石英砂支撑剂使用的石英砂。
[0033]在本专利技术中，所述稠化剂优选为瓜尔胶、海藻酸钠、海藻酸钾中的一种或多种，进一步优选为海藻酸钠。当所述稠化剂采用多种时，本专利技术对其中各组分的用量没有特殊要求，采用任意比例混合即可。本专利技术对所述瓜尔胶、海藻酸钠、海藻酸钾的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
[0034]在本专利技术中，所述助稠剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钠中的一种或多种。当所述助稠剂采用多种时，本专利技术对其中各组分的用量没有特殊要求，采用任意比例混合即可。本专利技术对所述氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钠的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
[0035]本专利技术提供的自悬浮覆膜支撑剂包括0.05～0.5份的分散剂，优选为0.08～0.2份的分散剂。在本专利技术中，所述分散剂为碳酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠中的一种或多种。当所述分散剂采用多种时，本专利技术对其中各组分的用量没有特殊要求，采用任意比例混合即可。本专利技术对所述分散剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知来源的分散剂即可。
[0036]本专利技术提供的自悬浮覆膜支撑剂包括0.1～0.6份的消泡剂，优选为0.15～0.25份的消泡剂。在本专利技术中，所述消泡剂优选为聚硅氧烷类消泡剂。本专利技术对所述消泡剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知来源的消泡剂即可。
[0037]自悬浮覆膜支撑剂的包括10～50份的水，优选为30～45份的水。
[0038]本专利技术通过简单的涂覆工艺，在支撑剂表面包覆一层稠化剂，在实际压裂施工过程时，可以直接将其溶解在清水中，通过增加清水的粘度，实现支撑剂在其中的悬浮，进而进行清水压裂，可节省常规压裂配液过程和设备，简化了现场施工工艺。
[0039]稠化剂和助稠剂主要是起到增加压裂液粘度的作用；分散剂有利于稠化剂在自来
水中的分散，加快其溶解速度；消泡剂可有效抑制自悬浮覆膜支撑剂在制备过程中泡沫的产生；水起到溶剂的作用。
[0040]本专利技术第(3)步将石英本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自悬浮覆膜支撑剂，其特征在于，以重量份计，包括：2.如权利要求1所述的一种自悬浮覆膜支撑剂，其特征在于，包括：3.如权利要求2所述的一种自悬浮覆膜支撑剂，其特征在于，包括稠化剂4.5～6.5份。4.如权利要求1所述的一种自悬浮覆膜支撑剂，其特征在于，所述石英砂的粒径为40
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70目。5.如权利要求1所述的一种自悬浮覆膜支撑剂，其特征在于，所述稠化剂为瓜尔胶、海藻酸钠、海藻酸钾中的一种或几种，优选海藻酸钠。6.如权利要求1所述的一种自悬浮覆膜支撑剂，其特征在于，所述助稠剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钠中的一种或几种。7.如权利要求1所述的一种自悬浮覆膜支撑剂，其特征在于，所述的分散剂为碳酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种。8.如权利要求1所述的一种自悬浮覆膜支撑剂，其特征在于，所述的消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、皂苷中的一种。9.一种自悬浮覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取配方量的水，然后将配方量的消泡剂、配方量的分散剂依次加入水中，搅拌至完全溶解得到混合液；(2)向步骤(1)得到的混合液中加入配方量的稠化剂和配方量的助稠剂，并搅拌至完全溶解得到混合体系；

【专利技术属性】
技术研发人员：张子麟，黄波，周广清，孟宪波，卢娜娜，刘伟，周勇，王丽萍，王昊，王华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：