液固一体化石油支撑剂

摘要

本发明公开了一种新型液固一体化石油支撑剂，属石油助剂领域。所述液固一体化支撑剂为涂有水溶胀高分子涂层的颗粒，其中，所述水溶胀涂层由聚合物、高分子粘合剂、阳离子聚合物等组份组成。该石油支撑剂在使用过程中，不再依靠粘稠的携砂液进入裂缝，自身可以轻松悬浮于清水中，顺利进入裂缝，并膨胀，很好地实现对裂缝支撑。使用方便，且省略高粘液体载体，降低了使用成本，有利于规模化推广应用。

权利要求

1.一种液固一体化支撑剂，其特征在于，其为涂有水溶胀高分子涂层的颗粒，其中，所述水溶胀高分子涂层由以下组份组成，各组分以重量份计：占总重量50%的聚合物：聚丙烯酰胺；

占总重量25%的高分子粘合剂：酚醛树脂；

占总重量25%的阳离子聚合物：阳离子改性淀粉和阳离子聚丙烯酰胺；

所述颗粒选20-50目陶粒颗粒、石英砂，其与高分子涂层的重量比为25:1。

2.如权利要求1所述的液固一体化支撑剂，其特征在于，加入一种或多种添加剂：防膨剂、杀菌剂、沥青烯控制剂、降阻剂、助排剂、防结块剂或示踪剂。

说明书

液固一体化石油支撑剂

技术领域

[0001] 本发明涉及一种新型液固一体化石油支撑剂，属石油助剂领域。

背景技术

[0002] 石油支撑剂又叫石油压裂支撑剂。在石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出，此时需要流体注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高层流能力的通道，为保持压裂后形成的裂缝开启，油气产物能顺畅通过。用石油支撑剂随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。

[0003] 近几年，随着国内石油压裂支撑剂的发展，支撑剂已经不再局限于石英砂和陶粒这两种常规类型。各种各样的支撑剂纷纷涌现出来，例如覆膜支撑剂，可固结支撑剂以及选择性透油阻水支撑剂等。但这些支撑剂有一个共同的特点，就是施工过程必须利用高粘液体才能把他们带入裂缝。随着油价的下跌，油气田除了关注支撑剂的性能外更加关注支撑剂的压裂成本。为了降低压裂成本，急需研发成本低、液固一体化石油支撑剂，省略高粘液体，适应规模化应用需求。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的缺点，本发明目的在于提供一种成本低、液固一体化石油支撑剂，省略高粘液体作为载体。

[0005] 为实现本发明目的，本发明对石油压裂支撑剂配方进行了筛选试验。

[0006] 具体技术方案如下：

[0007] 所述液固一体化支撑剂为涂有水溶胀高分子涂层的颗粒，其中，所述水溶胀涂层由以下组份组成，各组分以重量份计：

[0008] 占总重量50%-55%的一种或多种聚合物：胍胶、羧甲基胍胶、羟丙基纤维素、丙烯酰胺与丙烯酸盐的共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、疏水缔合溶胀聚合物和胶乳聚合物。

[0009] 占总重量20%-25%的 一种或多种高分子粘合剂：酚醛树脂，环氧树脂，脲醛树脂，秸秆粉，呋喃树脂和聚乙烯吡咯烷酮等。

[0010] 占总重量20%-25%的一种或多种阳离子聚合物：阳离子改性淀粉、聚环氧氯丙烷铵、阳离子壳聚糖和阳离子聚丙烯酰胺。

[0011] 所述颗粒选20-50目陶粒颗粒、石英砂，其与高分子涂层的重量比为20-25:1。

[0012] 优选：占总重量50%的多种聚合物：胍胶、羧甲基胍胶、羟丙基纤维素、丙烯酰胺与丙烯酸盐的共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、羧甲基纤维素等。

[0013] 占总重量25%的多种高分子粘合剂：酚醛树脂，环氧树脂，脲醛树脂，秸秆粉，呋喃树脂和聚乙烯吡咯烷酮等。

[0014] 占总重量25%的多种阳离子聚合物：阳离子改性淀粉、聚环氧氯丙烷铵、阳离子壳聚糖和阳离子聚丙烯酰胺。

[0015] 所述颗粒选20-50目陶粒颗粒、石英砂，其与高分子涂层的重量比为25:1。

[0016] 还可以加入一种或多种添加剂：防膨剂、杀菌剂、沥青烯控制剂、降阻剂、助排剂、防结块剂和示踪剂等。

[0017] 其制备方法如下：

[0018] 1） 按重量份称取以上组份混合均匀，配制水溶胀涂层；

[0019] 2） 称取颗粒，加热至150-200℃；加入水溶胀涂层，搅拌均匀；

[0020] 3） 把步骤2）制得的混合物冷却、干燥、筛分，既得液固一体化支撑剂。

[0021] 本发明优点：将水溶胀物涂在颗粒表面形成水溶胀涂层，在压裂过程中，不再依靠粘稠的携砂液进入裂缝，自身可以轻松悬浮于清水中，顺利进入裂缝，并膨胀，很好地实现对裂缝支撑。使用方便，且省略高粘液体载体，降低了使用成本，有利于规模化推广应用。

具体实施方式

[0022] 为对本发明进行更好地说明，举实施例如下：

[0023] 实施例1

[0024] 1）称取20g羧甲基纤维素，10g阳离子聚丙烯酰胺和10g酚醛树脂混合均匀；

[0025] 2）称取陶粒（20/40目）1000g，加热至200℃，上述混合物，搅拌均匀；

[0026] 3）把获得的支撑剂冷却后，筛分，干燥。得到粒径20-40目的颗粒液固一体化支撑剂。

[0027] 实施例2

[0028] 1）称取20g羧甲基胍胶，10g阳离子改性淀粉和10g酚醛树脂混合均匀；

[0029] 2）称取石英砂（20/40目）1000g，加热至200℃，上述混合物，搅拌均匀；

[0030] 3）把获得的支撑剂冷却后，筛分，干燥。得到粒径20-40目的颗粒液固一体化支撑剂。

[0031] 实施例3

[0032] 1）称取55g胍胶，25g阳离子壳聚糖和20g脲醛树脂混合均匀；

[0033] 2）称取陶粒（30/50目）2000g，加热至180℃，上述混合物，搅拌均匀；

[0034] 3）把获得的支撑剂冷却后，筛分，干燥。得到粒径30-50目的颗粒液固一体化支撑剂。

[0035] 实施例4

[0036] 1）称取50g聚丙稀酰胺， 25g阳离子壳聚糖和25g呋喃树脂混合均匀；

[0037] 2）称取陶粒（30/50目）2000g，加热至150℃，上述混合物，搅拌均匀；

[0038] 3）把获得的支撑剂冷却后，筛分，干燥。得到粒径30-50目的颗粒液固一体化支撑剂。

[0039] 实施例5

[0040] 1）称取20g聚丙稀铣胺，10g阳离子壳聚糖和10g聚乙烯吡咯烷酮混合均匀；

[0041] 2）称取陶粒（30/50目）1000g，加热至150℃，上述混合物，搅拌均匀；

[0042] 3）把获得的支撑剂冷却后，筛分，干燥。得到粒径30-50目的颗粒液固一体化支撑剂。

[0043] 实施例6

[0044] 1）称取15g聚丙稀铣胺，5g羧甲基胍胶，10g阳离子聚丙烯酰胺和10g酚醛树脂混合均匀；

[0045] 2）称取石英砂（30/50目）1000g，加热至170℃，上述混合物，搅拌均匀；

[0046] 3）把获得的支撑剂冷却后，筛分，干燥。得到粒径30-50目的颗粒液固一体化支撑剂。

[0047] 实施例7

[0048] 1）称取20g聚丙稀铣胺，5g阳离子改性淀粉，5g阳离子聚丙烯酰胺和10g酚醛树脂混合均匀；

[0049] 2）称取石英砂（30/50目）1000g，加热至170℃，上述混合物，搅拌均匀；

[0050] 3）把获得的支撑剂冷却后，筛分，干燥。得到粒径30-50目的颗粒液固一体化支撑剂。

[0051] 实施例8

[0052] 1）称取20g聚丙稀铣胺，10g阳离子聚丙烯酰胺, 5g秸秆粉和5g酚醛树脂混合均匀；

[0053] 2）称取石英砂（30/50目）1000g，加热至170℃，上述混合物，搅拌均匀；

[0054] 3）把获得的支撑剂冷却后，筛分，干燥。得到粒径30-50目的颗粒液固一体化支撑剂。

[0055] 支撑剂性能测试：

[0056] 向量筒中加入30g上述制得的本发明支撑剂样品，然后加入足量的水。将量筒倒转约30 次，并且沉降10 分钟，观察沉降的床高度。结果列于表1。

[0057] 表1 支撑剂膨胀实验

[0058]