CN103043947A - 一种覆膜支撑剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种覆膜支撑剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种覆膜支撑剂及其制备方法和应用，其特征在于：按重量份所述支撑剂由以下组分组成：库布其沙漠沙150-250，树脂粘结剂和固化剂2-20，水5-50；所述的树脂粘结剂和固化剂中固化剂用量为10-50wt％。所述的树脂为水性环氧双酚A树脂；所述的固化剂为水性环氧脂肪胺类固化剂。所述的覆膜支撑剂，由各组分搅拌均匀，充分固化后分散均匀、过筛而成。所述的覆膜支撑剂在石油、天然气油井压裂开采领域中应用。本发明具有生产工艺简单、产品相对密度小、强度高、低破碎率、圆度、球度和化学惰性好以及制备过程中无污染等特点；广泛应用于油、气田压裂，减少压裂液用量，提高裂缝导流能力，延长压裂有效期；有利于提高油产量，对解决低渗油田开采具有重大意义。

Description

一种覆膜支撑剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及用于石油、天然气油井压裂开采领域的一种覆膜支撑剂及其制备方法和应用。
背景技术
石油压裂支撑剂主要用于石油、天然气深井开采时，特别是井深在2000米以上的油、气开采时必须使用的材料，将高强度支撑剂填充到低渗透矿床的岩层裂缝中，进行高闭合压裂处理，以支撑裂缝不因应力释放而闭和，让油、气从裂缝通道中汇集而出，从而保持油、气的高导流能力，增加油、气产量，延长油、气井服务年限，提高采油、气经济效益。
目前国内外压裂工艺所用的支撑剂主要以石英砂和陶粒为主，由于石英沙价廉，目前是常用的支撑剂，对中浅井的各类地层使用石英砂为支撑剂都有一定的成功率，但强度较低，故不能用于深井压裂中。陶粒在闭合压力较高的情况下，砂粒就会破碎，产生大量的碎片和细粉状砂。这些细粉砂在裂缝中迁移并堵塞流动通道，从而大大降低裂缝的导流能力；陶粒破碎率高，但陶粒支撑剂在制备过程中需要大量矿产资源铝矾土，且消耗大量能源，属高能耗产品。目前市场上多采用高密度陶粒，视密度达3.6以上，使用过程中需要较多量压裂液，造成地层伤害。覆膜支撑剂是石英沙表面包覆一层高分子材料而构成，具有相对密度小、强度高、低破碎率、圆度、球度和化学惰性好等特点。但此类产品在覆膜过程中，石英沙需要加热，耗用能源，且生产过程中有烟和气产生，造成环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种覆膜支撑剂及其制备方法和应用，解决了上述问题。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种覆膜支撑剂，其特征在于：按重量份所述支撑剂由以下组分组成：库布其沙漠沙150-250，树脂粘结剂和固化剂2-20，水5-50；
所述的树脂粘结剂和固化剂中固化剂用量为10-50wt％。
优选所述的按重量份所述支撑剂由以下组分组成：库布其沙漠沙180-220，树脂粘结剂和固化剂5-15，水10-35；所述的树脂粘结剂和固化剂中固化剂用量为20-50wt％。
所述的树脂粘结剂和固化剂中固化剂用量为25-40wt％。
所述的树脂为水性环氧双酚A树脂；所述的固化剂为水性环氧脂肪胺类固化剂。
所述的库布其沙漠沙的沙粒粒径为0.106mm-3.35mm。
所述的覆膜支撑剂的制备方法，由以下步骤组成：
(a)将库布其沙漠沙倒入混砂机中；
(b)将树脂粘结剂和固化剂混合，加入溶剂，搅拌均匀，充分溶解；
(c)将树脂粘结剂和固化剂的混合物加入到沙漠沙中，搅拌，充分固化；
(d)晾干，分散均匀；
(e)过筛、包装。
所述的覆膜支撑剂在石油、天然气油井压裂开采领域中应用。
本发明通过高科技手段在沙漠沙骨料表面包覆一层高分子材料而构成，具有生产工艺简单、产品相对密度小、强度高、低破碎率、圆度、球度和化学惰性好以及制备过程中无污染等特点；广泛应用于油、气田压裂，减少压裂液用量，提高裂缝导流能力，延长压裂有效期；有利于提高油产量，对解决低渗油田开采具有重大意义。
具体实施方式
实施例1
准确称量原料(Kg)：沙粒粒径为0.106mm-3.35mm的库布其沙漠沙150，水性双酚A型环氧树脂4.5，水性环氧脂肪胺类固化剂0.5，水15。
所述的新型覆膜支撑剂的制备方法，由以下步骤组成：
(a)将库布其沙漠沙倒入混砂机中；
(b)将计量的树脂和固化剂混合，加入溶剂，搅拌均匀，充分溶解；
(c)将树脂粘结剂和固化剂的混合物加入到沙漠沙中，搅拌50-100s，使粘结剂充分覆于沙漠沙骨料上；将其平摊在水平面上，充分固化24h；
(d)粉碎；
(e)过筛、包装。
实施例2
准确称量原料(Kg)：沙粒粒径为0.106mm-3.35mm的库布其沙漠沙180，水性双酚A型环氧树脂5，水性环氧脂肪胺类固化剂0.7，水20。
所述的覆膜改性支撑剂的制备方法，由以下步骤组成：
(a)将库布其沙漠沙倒入混砂机中；
(b)将计量的树脂和固化剂混合，加入溶剂，搅拌均匀，充分溶解；
(c)将树脂粘结剂和固化剂的混合物加入到沙漠沙中，搅拌50-100s，使粘结剂充分覆于沙漠沙骨料上。平摊在水平面上，充分固化24h；
(d)粉碎；
(e)过筛、包装。
实施例3
准确称量原料(Kg)：沙粒粒径为0.106mm-3.35mm的库布其沙漠沙200，水性双酚A型环氧树脂14，水性环氧脂肪胺类固化剂5，水25。
所述的新型覆膜支撑剂的制备方法，由以下步骤组成：
(a)将库布其沙漠沙倒入混砂机中；
(b)将计量的树脂和固化剂混合，加入溶剂，搅拌均匀，充分溶解；
(c)将树脂粘结剂和固化剂的混合物加入到沙漠沙中，搅拌50-100s，使粘结剂充分覆于沙漠沙骨料上。平摊在水平面上，充分固化24h；
(d)粉碎；
(e)过筛、包装。
实施例4
准确称量原料(Kg)：沙粒粒径为0.106mm-3.35mm的库布其沙漠沙250，水性双酚A型环氧树脂14，水性环氧脂肪胺类固化剂6，溶剂30。
所述的新型覆膜支撑剂的制备方法，由以下步骤组成：
(a)将库布其沙漠沙倒入混砂机中；
(b)将计量的树脂和固化剂混合，加入溶剂，搅拌均匀，充分溶解；
(c)将树脂粘结剂和固化剂的混合物加入到沙漠沙中，搅拌50-100s，使粘结剂充分覆于沙漠沙骨料上，平摊在水平面上，充分固化24h；
(d)粉碎；
(e)过筛、包装。
实施例5
准确称量原料(Kg)：沙粒粒径为0.106mm-3.35mm的库布其沙漠沙220，水性双酚A型环氧树脂15，水性环氧脂肪胺类固化剂2.1，溶剂20。
所述的新型覆膜支撑剂的制备方法，由以下步骤组成：
(a)将库布其沙漠沙倒入混砂机中；
(b)将计量的树脂和固化剂混合，加入溶剂，搅拌均匀，充分溶解；
(c)将树脂粘结剂和固化剂的混合物加入到沙漠沙中，搅拌50-100s，使粘结剂充分覆于沙漠沙骨料上；平摊在水平面上，充分固化24h；
(d)粉碎；
(e)过筛、包装。
实施例6
按照实施例1-5制备的覆膜支撑剂在石油、天然气油井压裂开采领域的应用；所述的实施例1-5制备的覆膜支撑剂的性能如下表1所示：
表1覆膜支撑剂的性能
Figure BDA00002667798400041

Claims (7)

1.一种覆膜支撑剂，其特征在于：按重量份所述支撑剂由以下组分组成：库布其沙漠沙150-250，树脂粘结剂和固化剂2-20，水5-50；所述的树脂粘结剂和固化剂中固化剂用量为10-50wt％。
2.如权利要求1所述的覆膜支撑剂，其特征在于：所述的按重量份所述支撑剂由以下组分组成：库布其沙漠沙180-220，树脂粘结剂和固化剂5-15，水10-35；所述的树脂粘结剂和固化剂中固化剂用量为20-50wt％。
3.如权利要求1或2所述的覆膜支撑剂，其特征在于：所述的树脂粘结剂和固化剂中固化剂用量为25-40wt％。
4.如权利要求1或2所述的覆膜支撑剂，其特征在于：所述的树脂为水性环氧双酚A树脂；所述的固化剂为水性环氧脂肪胺类固化剂。
5.如权利要求1或2所述的覆膜支撑剂，其特征在于：所述的库布其沙漠沙的沙粒粒径为0.106mm-3.35mm。
6.权利要求1-5之一所述的覆膜支撑剂的制备方法，由以下步骤组成：
(a)将库布其沙漠沙倒入混砂机中；
(b)将树脂粘结剂和固化剂混合，加入溶剂，搅拌均匀，充分溶解；
(c)将树脂粘结剂和固化剂的混合物加入到沙漠沙中，搅拌，充分固化；
(d)晾干，分散均匀；
(e)过筛、包装。
7.权利要求1-6之一所述的覆膜支撑剂在石油、天然气油井压裂开采领域中应用。
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