【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于压裂液破胶剂，具体涉及一种压裂液破胶剂载体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、囊球式破胶剂由囊衣式载体与囊核破胶剂构成，其中囊衣式载体的作用是避免压裂期间破胶剂与压裂液接触、使其过早地破胶水化，从而丧失造缝携砂能力。而压裂施工结束后，囊衣式载体受裂缝闭合应力挤压破碎，囊核破胶剂得以释放，将高粘压裂液冻胶降粘水化（若不水化破胶，则高粘压裂液难以顺利返排出地层，容易堵塞裂缝，影响油气流出），以便顺利返排出地层。因此，破胶剂载体可以延迟冻胶压裂液的破胶时间，维持压裂液的高粘特性以保证其在压裂期间的造缝携砂能力。
2、目前的破胶剂载体材料多为热塑性聚合物囊衣式载体，这种材料往往耐温性较差，当温度较高时容易蠕变破坏，造成其延迟破胶的时间过短，且这种聚合物囊衣载体的承载方式（wurster流化床法，即流态固化法：将破胶剂颗粒悬浮于流动的热气流中的同时，喷涂雾化聚合物溶液并固化形成囊衣。）不仅易受到热空气流速等因素的影响，且其设备造价高昂，不利于工业化量产。除此之外，石蜡和陶瓷类材料也是常用的破胶剂载体材料，其中石蜡耐温性能较差、融化速度过快，陶瓷类载体具有较好的承压强度，但其制备工艺复杂且成本较高。
3、现已有学者专利技术了油相悬浮分散固化法来制备破胶剂载体：将原料加水形成浆料，然后加入到高速旋转的油相中，得到载体。但是这种方法需要耗费大量油相，不仅增加了制备成本，而且事后载体表面残留的油相也极难清洗。此外，这种方法还存在产能较低、不易实现工业化、载体孔隙不好调控等问题。
技
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提出了一种压裂液破胶剂载体及其制备方法和应用。
2、所述的一种压裂液破胶剂载体，以重量份计，其原料组成为：致孔剂25~30份，生石灰4~10份，偏高岭土36~40份，硅砂12~16份，碱激发剂溶液15~20份。
3、所述碱激发剂为质量分数为6~12%的na2co3溶液。
4、所述的致孔剂为无水氯化钙，粒径为30~50目，其潮解性使其遇湿后极易粘连偏高岭土，且相比常规的致孔剂nacl，其溶解度更高，事后更易洗去，使微球形成多孔或空腔结构。本专利技术可通过改变干料中致孔剂cacl2的加量及其粒径来调节载体的空隙占比。
5、所述得硅砂为1250目的超细硅砂，用于改善偏高岭土的硅铝比，提高固化强度。
6、所述的压裂液破胶剂载体得制备方法为：将原料混合后通过圆盘造粒机造粒，得微球；然后把微球浸泡致孔、煅烧，得压裂液破胶剂载体。
7、圆盘造粒机造粒的具体过程为：将致孔剂、生石灰、偏高岭土以及硅砂按比例在造粒机中混拌均匀，再向造粒机中间歇均匀喷洒雾化的碱激发剂溶液，得微球；通常在喷洒碱激发剂溶液时，用气压式喷壶向持续匀速转动的造粒机中间歇喷洒碱激发剂溶液，需向气压式喷壶充分打气加压，碱激发剂溶液被雾化成微小液滴的形式均匀喷洒，避免了偏高岭土润湿不均匀，有利于造粒。
8、本专利技术中，喷碱激发剂溶液的时候，氧化钙也会与水发生反应，生成氢氧化钙（强碱），它和碱激发剂溶液共同作用，激活偏高岭土反应，形成性质稳定耐用三维网络结构胶凝体。
9、由于零散的偏高岭土总是优先黏附于已经初步成球型的微球上，因此，若对所制备微球的圆球度有较高要求时，可以先将致孔剂、生石灰、部分偏高岭土以及硅砂按比例在造粒机中混拌均匀并喷洒雾化的碱激发剂溶液，此时偏高岭土的用量是全部偏高岭土用量的33%~50%。当观察到圆盘中初步形成微球胚体时，再向圆盘中分批补加剩余的偏高岭土并喷洒雾化的碱激发剂溶液，一般剩余的偏高岭土分3~4批加完，每添加一批偏高岭土就喷洒一次雾化的碱激发剂溶液，如此可调节微球粒径的同时改善圆球度。
10、当观察到圆盘中初步形成微球胚体时，再向圆盘中分批补加剩余的偏高岭土并喷洒雾化的碱激发剂溶液，一般剩余的偏高岭土分3~4批加完，每添加一批偏高岭土就喷洒一次雾化的碱激发剂溶液，如此可调节微球粒径的同时改善圆球度。
11、将制得的微球晾干、筛去多余干粉，用水浸泡致孔，过滤，冲洗，煅烧，得压裂液破胶剂载体。
12、所述圆盘造粒机转速设置为50~70r/min，圆盘造粒机转盘倾角设置为45~60度。
13、浸泡致孔时，以质量比计，微球：水=1.5:1~2:1，浸泡时间为40~60min。
14、所述煅烧的温度为800~1000℃，煅烧的时间为5~10h。
15、本专利技术所述的压裂液破胶剂载体可以应用于压裂液破胶剂控释中，将破胶剂以溶液吸收、蒸发结晶的方式承载在制备好的破胶剂载体中，然后再以树脂包裹封装便可得到用于延迟压裂液破胶时间的的缓释型压裂液破胶剂。
16、本专利技术具有以下有以效果：
17、（1）本专利技术中cacl2的潮解性使得其在遇湿后极易粘连偏高岭土，在圆盘造粒机的作用下，致孔剂cacl2被偏高岭土包裹形成核-壳式载体结构，na2co3溶液与遇水后的生石灰均呈碱性，二者共同作用将“壳”（偏高岭土）激活，形成三维网络结构胶凝体，即微球，其性质稳定耐用。
18、（2）微球自然晾干并筛去多余的干粉后，以自来水浸泡、过滤，再以自来水冲洗，将“核”致孔剂cacl2溶解、冲洗完全，形成中空或多孔的承载空间，且经800-1000℃的高温煅烧后具有较好的承压强度和耐腐蚀性，深层高温环境下不会发生蠕变破坏导致破胶剂提前释放，能够延长延迟破胶的时间，其使压裂液延迟破胶的能力显著提升。
19、（3）本专利技术通过结合圆盘造粒工艺与致孔方法，避免了wurster流态固化法复杂的制备工艺，省去了高额的流化床设备成本。
20、（4）本专利技术与现有油相悬浮分散固化法相比，制备流程更简单，省去了油相的附加成本，单次制备产量大大提高，更适合投入工业化生产。
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1.一种压裂液破胶剂载体，其特征在于，以重量份计，其原料组成为：致孔剂25~30份，生石灰4~10份，偏高岭土36~40份，硅砂12~16份，碱激发剂溶液15~20份；所述碱激发剂溶液为质量分数为6~12%的Na2CO3溶液；所述的致孔剂为无水氯化钙。
2.根据权利要求1所述的一种压裂液破胶剂载体，其特征在于，所述的致孔剂粒径为30~50目；所述硅砂为1250目的超细硅砂。
3.权利要求1-2任一项所述的压裂液破胶剂载体得制备方法，其特征在于，将原料混合后通过圆盘造粒机造粒，得微球；然后把微球浸泡致孔、煅烧，得压裂液破胶剂载体。
4.根据权利要求3所述的压裂液破胶剂载体得制备方法，其特征在于，圆盘造粒机造粒的具体过程为：将致孔剂、生石灰、偏高岭土以及硅砂按比例在造粒机中混拌均匀，再向造粒机中间歇均匀喷洒雾化的碱激发剂溶液，得微球。
5.根据权利要求3所述的压裂液破胶剂载体得制备方法，其特征在于，圆盘造粒机造粒的具体过程为：将致孔剂、生石灰、部分偏高岭土以及硅砂按比例在圆盘造粒机中混拌均匀并喷洒雾化的碱激发剂溶液，当圆盘中初步形成微球
6.根据权利要求3所述的压裂液破胶剂载体得制备方法，其特征在于，所述圆盘造粒机转速设置为50~70r/min，圆盘造粒机转盘倾角设置为45~60度。
7.根据权利要求3所述的压裂液破胶剂载体得制备方法，其特征在于，浸泡致孔时，以质量比计，微球：水=1.5:1~2:1，浸泡时间为40~60min。
8.根据权利要求3所述的压裂液破胶剂载体得制备方法，其特征在于，煅烧温度为800~1000℃，煅烧时间为5~10h。
9.权利要求1-2任一项所述的压裂液破胶剂载体在破胶剂控释中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种压裂液破胶剂载体，其特征在于，以重量份计，其原料组成为：致孔剂25~30份，生石灰4~10份，偏高岭土36~40份，硅砂12~16份，碱激发剂溶液15~20份；所述碱激发剂溶液为质量分数为6~12%的na2co3溶液；所述的致孔剂为无水氯化钙。
2.根据权利要求1所述的一种压裂液破胶剂载体，其特征在于，所述的致孔剂粒径为30~50目；所述硅砂为1250目的超细硅砂。
3.权利要求1-2任一项所述的压裂液破胶剂载体得制备方法，其特征在于，将原料混合后通过圆盘造粒机造粒，得微球；然后把微球浸泡致孔、煅烧，得压裂液破胶剂载体。
4.根据权利要求3所述的压裂液破胶剂载体得制备方法，其特征在于，圆盘造粒机造粒的具体过程为：将致孔剂、生石灰、偏高岭土以及硅砂按比例在造粒机中混拌均匀，再向造粒机中间歇均匀喷洒雾化的碱激发剂溶液，得微球。
5.根据权利要求3所述的压...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳华杰，张洪旭，刘晓华，李娜，马南南，刘海文，郭胜来，路畅，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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