CN101781554A - 一种低密度网袋包衣石油压裂支撑剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种低密度网袋包衣石油压裂支撑剂，该支撑剂由石英砂，包衣树脂、固化剂，润滑剂和表面活性剂组成，其制备方法是将一定量的石英砂进行擦洗，分级，烘干，酸洗后过筛选出30目-50目或/和20目-40目的加热到150-300℃，然后导入高速搅拌机，同时在搅拌机夹套中加入120度的导热油，在80-200℃时再将包衣树脂加入，混制10-100秒；依次加入固化剂、润滑剂和表面活性剂，混制10-30秒后，冷却，破碎，筛分即制成低密度网袋式包衣石油支撑剂。本发明的有益效果：利用了高分子材料包衣的缓冲作用，缓冲了支撑剂对井管的磨损，提高支撑剂导流能力，既耐酸又耐碱，而且原材料价格低廉，从而降低了采油成本。

Description

一种低密度网袋包衣石油压裂支撑剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种油、气井裂工艺用的固体支撑剂，尤其是一种低密度网袋包衣石油压裂支撑剂及其制备方法。
背景技术：
支撑剂是在水力压裂时地层出现裂缝后，用来支撑裂缝，不使裂缝重新闭合的一种颗粒。为了适应不同地层，不同井深压裂需要，目前开发出很多压裂支撑剂品种。如石英砂，陶粒，树脂砂等。由于石英砂含硅量，粒度分布等因素的影响，支撑剂抗破碎能力差异较大，防砂效果不理想。陶粒支撑剂价格昂贵，密度大，施工费用高等缺陷。有些情况下，压裂施工后支撑剂会随着油气产生回流，造成裂缝重新闭合从而影响油气产量。目前国内外普遍采用树脂覆膜支撑剂，但是这类支撑剂普遍存在价格高，适用性差，质量波动大的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有缓冲力，破碎率低，导流能力强，且原材料较易得的低密度网袋包衣石油压裂支撑剂及其制备方法。
本发明一种低密度网袋包衣石油压裂支撑剂，该支撑剂以粒度为30目-50目或/和20目-40目，含硅量大于93％的的石英砂为原料，依次加入包衣树脂，固化剂，润滑剂，表面活性制成低密度网袋包衣石油压裂支撑剂；
其中，所述包衣树脂含量为所述石英砂的1-5％，所述固化剂的含量为所述包衣树脂的10-60％，所述润滑剂的含量为所述包衣树脂的2-10％，所述表面活性的含量为所述包衣树脂的为0.01-1％。
所述包衣树脂为酚醛树脂，环氧树脂，呋喃树脂或不饱和树脂其中的一种，两种混合或三种混合。
所述固化剂为苯磺酸，羚酸，水杨酸，乌洛托品，低分子聚酰胺，二乙烯酸三胺，三乙烯酸四胺，乙二胺或己二胺。
所述润滑剂为硬脂酸钙，甲基硅油或聚乙烯蜡。
所述表面活性剂为吐温。
本发明一种低密度网袋包衣石油压裂支撑剂包衣支撑剂的制备方法：该方法包括以下步骤：
步骤1.将一定量的石英砂进行擦洗，分级，烘干，酸洗后过筛选出粒度为30目-50目或/和20目-40目，加热到150-300℃，备用；
步骤2.将步骤1备用的石英砂导入高速搅拌机中，在搅拌机夹套中加入温度为120℃的导热油，在80-200℃时，加入包衣树脂，混制10-100秒；然后依次加入固化剂、润滑剂和表面活性剂，混制10-30秒后，冷却，破碎，筛分即制成低密度网袋式包衣石油支撑剂。
进一步，所述步骤2中的所述固化剂还可以配合溶剂使用，使更包衣均匀；所述溶剂为水，乙醇，醚类或甲苯。
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案本发明低密度网袋包衣石油压裂支撑剂，即使高压破碎后，由于特有的网袋功能，石英碎片也不会迁移从而增加了支撑剂的防砂效果；采用高分子材料包衣，提高支撑剂导流能力，既耐酸又耐碱，适合所有压裂要求。由于高分子包衣的缓冲作用，缓冲了支撑剂对井管的磨损。包衣高分子材料价格低廉，降低树脂支撑剂成本，从而降低了采油成本。
具体实施方式：
实例1
将50kg粒度为30-50目的石英砂加热到300度，放入夹套恒温120度的搅拌器中搅拌至温度为200度，加入0.5kg的酚醛树脂搅拌10秒后，加入0.05kg的乌洛托品与水以1∶3的比例混合的水溶液，待水分蒸发完全后，加入硬脂酸钙0.01kg，吐温0.0005kg，混制10秒后，冷却，破碎，筛分即制成低密度网袋式包衣石油支撑剂。
实例2
将50kg粒度为30-50目和20-40目的混合石英砂加热到200度，放入夹套恒温120度的搅拌器中搅拌至温度为150度，加入1.5kg的环氧树脂树脂搅拌50秒后，加入0.45kg的低分子聚酰胺，甲基硅油0.075kg，吐温0.0075kg，混制20秒后，冷却，破碎，筛分即制成低密度网袋式包衣石油支撑剂。
实例3
将50kg粒度为20-40目的石英砂加热到150度，放入夹套恒温120度的搅拌器中搅拌至温度80度，加入2.5kg的呋喃树脂搅拌100秒后，加入1.5kg的苯磺酸与水混合的水溶液，待水分蒸发完全后，加入聚乙烯蜡0.25kg，吐温0.025kg，混制10秒后，冷却，破碎，筛分即制成低密度网袋式包衣石油支撑剂。
本发明低密度网袋式包衣石油支撑剂与陶粒石英性能比较如
表1
  支撑剂   规格   视密度   酸溶解度   圆度   球度  69MPA破碎率  40MPA导流能力
  石英砂   30/50   2.44   6.0％   0.8   0.8  15.8  25.45
  陶粒砂   30/50   3.40   4.76％   0.9   0.9  7.22  99.22
  包衣支撑剂   30/50   2.42   0.12％   0.9   0.9  6.52  76.13

Claims (10)

1.一种低密度网袋包衣石油压裂支撑剂，其特征在于，该支撑剂以粒度为30目-50目和/或20目-40目，含硅量大于93％的的石英砂为原料，依次加入包衣树脂，固化剂，润滑剂，表面活性制成低密度网袋包衣石油压裂支撑剂；
其中，所述包衣树脂含量为所述石英砂的1-5％，所述固化剂的含量为所述包衣树脂的10-60％，所述润滑剂的含量为所述包衣树脂的2-10％，所述表面活性的含量为所述包衣树脂的为0.01-1％。
2.根据权利要求1所述的低密度网袋包衣石油压裂支撑剂，其特征在于，所述包衣树脂为酚醛树脂，环氧树脂，呋喃树脂或不饱和树脂其中的一种，两种混合或其中三种混合。
3.根据权利要求1所述的低密度网袋包衣石油压裂支撑剂，其特征在于，所述固化剂为苯磺酸，磷酸，水杨酸，乌洛托品，低分子聚酰胺，二乙烯酸三胺，三乙烯酸四胺乙二胺或己二胺。
4.根据权利要求1所述的低密度网袋包衣石油压裂支撑剂，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙，甲基硅油或聚乙烯蜡。
5.根据权利要求1所述的低密度网袋包衣石油压裂支撑剂，其特征在于，所述表面活性剂为吐温。
6.一种制备权利要求1所述的低密度网袋包衣石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1.将一定量的石英砂进行擦洗，分级，烘干，酸洗后，过筛选出粒度为30目-50目和/或20目-40目，加热到150-300℃，备用；
步骤2.将步骤1备用的石英砂导入高速搅拌机中，在搅拌机夹套中加入温度为120℃的导热油，在80-200℃时，加入包衣树脂，混制10-100秒；然后依次加入固化剂、润滑剂和表面活性剂，混制10-30秒后，冷却，破碎，筛分即制成低密度网袋式包衣石油支撑剂。
7.根据权利要求6所述的制备低密度网袋包衣石油压裂支撑剂制备方法，其特征在于，所述步骤2中的所述固化剂还可以配合溶剂；所述溶剂为水，乙醇，醚类或甲苯。
8.根据权利要求6或7所述的制备低密度网袋包衣石油压裂支撑剂制备方法，其特征在于，
所述步骤1中的一定量的石英砂为50kg，所述加热到的温度为300度；
所述步骤2中所述温度为200度；所述包衣树脂为酚醛树脂，加入量为0.5kg；所述搅拌时间为10秒，所述固化剂为0.05kg的乌洛托品与水以1：3的比例混合的水溶液，所述润滑剂为硬脂酸钙，加入量为0.01kg，所述表面活性剂为吐温，加入量为0.0005kg，所述混制时间为10秒。
9.根据权利要求6或7所述的低密度网袋包衣石油压裂支撑剂制备方法，其特征在于，所述步骤1中一定量的石英砂为50kg，所述加热到的温度为200度；
所述步骤2中温度为150度，所述包衣树脂为环氧树脂树脂，加入量为1.5kg；所述的搅拌时间为50秒，所述润滑剂为低分子聚酰胺，加入量为0.45kg；所述表面活性为甲基硅油，加入量为0.075kg，所述表面活性剂为吐温，加入量为0.0075kg，所述混制时间为20秒。
10.根据权利要求6或7所述的低密度网袋包衣石油压裂支撑剂制备方法，其特征在于，所述步骤1中一定量的石英砂为50kg，所述加热温度为150度；
所述步骤2中的温度为80度，所述包衣树脂为喃呋树脂，加入量为2.5kg；所述搅拌时间为100秒，所述固化剂为1.5kg的苯磺酸与水混合的水溶液；所述润滑剂为聚乙烯蜡，加入量为0.25kg，所述表面活性剂为吐温，加入量为0.025kg，所述混制时间为10秒。
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