CN104449657A - 一种油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法属于油井用压裂材料生产技术领域，具体涉及一种以烷基硅烷与卤代硅烷复合反应覆膜制备超疏水陶粒砂的方法。它包括下述步骤：①将不饱和烷基硅烷、氟代硅烷和双氧水混合均匀，30-50℃温度下反应1-4小时，形成预聚物；②在流化床中，将双氧水和预聚物均匀混合，得到的混合液均匀喷洒在骨料表面，在60-80℃条件下进行聚合反应1-2小时即得所述的油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂。由于本发明的反应均匀稳定，产品质量很高，且产品稳定性好。均匀喷洒在骨料表面进行聚合反应，具有经济、能耗低、产率高的特点。

Description

一种油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法
技术领域
本发明属于油井用压裂材料生产技术领域，具体涉及一种以烷基硅烷与卤代硅烷复合反应覆膜制备超疏水陶粒砂的方法。为解决控水稳油提出了一项新的理念，对增产提高采收率具有一定的现实意义。
背景技术
低渗油气藏难采储量的动用对油气田的增产、稳产日趋重要，储层的压裂改造已成为开采低渗储层的重要手段。储层压裂改造是一项高投入、高产出、高风险的复杂系统工程，其高风险体现在施工是否成功和施工效果上。在压裂改造过程中，支撑剂是影响压裂产量和有效期的重要因素。在最近的几十年来，压裂技术的应用逐步扩展到了中-高渗油气藏的开发中来，同目前最先进的钻井、完井工艺结合在一起，在压裂解堵、薄层改造、压裂防砂、水平井增产改造等方面发挥着重要作用。
裂缝的导流能力主要取决于缝中充填支撑剂所提供的渗透率大小，因此，支撑剂的性能和质量成为影响裂缝导流能力的主要因素。通常人们只注重支撑剂的前六项技术指标，其实考虑支撑剂表面的油水浸润性质才具有更加现实意义。因为随着油田的高含水中后期开发，油藏综合含水都超过80%，控水稳油显得极为紧迫。当然压裂的目的是尽可能的采更多的原油，而不是地层水。而支撑剂表面的油水浸润性质能够决定其对油和水的导流能力，表面疏水的支撑剂可以形成堵水、排油孔道，起到压裂增产的目的。采用超疏水压裂支撑剂改造的油气井可提高采收率5%-20%。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的目的在于提出一种以不饱和烷基硅烷、氟代硅烷和引发剂为单体，进行复合交联，从而制备具有透油不透水性能的压裂用超疏水覆膜支撑剂的方法，具有圆度规整度好、破碎率小、单体抗压能力大的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法，包括下述步骤：
①将不饱和烷基硅烷、氟代硅烷和双氧水混合均匀，30-50℃温度下反应1-4小时，形成预聚物；
②在流化床中，将双氧水和预聚物均匀混合，得到的混合液均匀喷洒在骨料表面，在60-80℃条件下进行聚合反应1-2小时即得所述的油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂。
优选地，步骤①中不饱和烷基硅烷、氟代硅烷和双氧水的质量比为20-30：15-20：0.5-1。
更优选地，所述的不饱和烷基硅烷为二乙烯基硅烷。
或者更优选地，所述的氟代硅烷为代乙基乙烯基二氟硅烷。
或者更进一步优选地，步骤②中预聚物与双氧水的质量比为40-50：0.5-2。
或者更优选地，所述的骨料为陶粒砂。
由于本发明的反应均匀稳定，产品质量很高，且产品稳定性好。均匀喷洒在骨料表面进行聚合反应，具有经济、能耗低、产率高、的特点。本发明获得的超疏水支撑剂油相渗透率/μm2≥170，水突破压力/Kpa(10cm砂柱)≥9，导流能力/mm2.cm ≥70，破碎率/％（69MPa）≥2。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的生产方法作进一步详细说明。
实施例一
一种油气井压裂用超疏水覆膜陶粒砂的制备方法，其生产步骤是：
第一步：将0.5质量份双氧水、20质量份二乙烯基硅烷、15质量份代乙基乙烯基二氟硅烷在反应釜中混合均匀，在30℃条件下反应2小时，形成预聚物；
第二步：在流化床中60℃条件下，将0.5质量份双氧水，40质量份预聚物均匀混合，混合液均匀喷洒在砂粒表面进行聚合反应1小时后，砂粒表面干燥即为超疏水覆膜陶粒砂。
经检测，本实施例获得的超疏水陶粒砂油相渗透率/μm2为172，水突破压力/Kpa(10cm砂柱)为9.3，短期导流能力/mm2.cm 为71，破碎率/％（69MPa）为1.89。
实施例二
一种油气井压裂用超疏水覆膜陶粒砂的制备方法，其生产步骤是：
第一步：将1质量份双氧水、25质量份二乙烯基硅烷、18质量份代乙基乙烯基二氟硅烷在反应釜中混合均匀，在40℃条件下反应3小时，形成预聚物；
第二步：在流化床中70℃条件下，将1质量份双氧水，45质量份预聚物均匀混合，混合液均匀喷洒在砂粒表面进行聚合反应1.5小时后，砂粒表面干燥即为超疏水覆膜陶粒砂。
经检测，本实施例获得的超疏水陶粒砂油相渗透率/μm2为181，水突破压力/Kpa(10cm砂柱)为9.9，短期导流能力/mm2.cm 为81，破碎率/％（69MPa）为1.64。
实施例三
一种油气井压裂用超疏水覆膜陶粒砂的制备方法，其生产步骤是：
第一步：将1质量份双氧水、30质量份二乙烯基硅烷、20质量份代乙基乙烯基二氟硅烷在反应釜中混合均匀，在50℃条件下反应4小时，形成预聚物；
第二步：在流化床中80℃条件下，将2质量份双氧水，50质量份预聚物均匀混合，混合液均匀喷洒在砂粒表面进行聚合反应2小时后，砂粒表面干燥即为超疏水覆膜陶粒砂。
经检测，本实施例获得的超疏水陶粒砂油相渗透率/μm2为195，水突破压力/Kpa(10cm砂柱)为10.6，导流能力/mm2.cm 为91，破碎率/％（69MPa）为1.43。

Claims (6)

1.一种油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
①将不饱和烷基硅烷、氟代硅烷和双氧水混合均匀，30-50℃温度下反应1-4小时，形成预聚物；
②在流化床中，将双氧水和预聚物均匀混合，得到的混合液均匀喷洒在骨料表面，在60-80℃条件下进行聚合反应1-2小时即得所述的油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂。
2.如权利要求1所述的油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于步骤①中不饱和烷基硅烷、氟代硅烷和双氧水的质量比为20-30：15-20：0.5-1。
3.如权利要求2所述的油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于所述的不饱和烷基硅烷为二乙烯基硅烷。
4.如权利要求2所述的油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于所述的氟代硅烷为代乙基乙烯基二氟硅烷。
5.如权利要求1或2所述的油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于步骤②中预聚物与双氧水的质量比为40-50：0.5-2。
6.如权利要求1或2所述的油气井压裂用超疏水覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于所述的骨料为陶粒砂。
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