CN106186829A - 液固一体化石油支撑剂 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

液固一体化石油支撑剂
技术领域
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
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。
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
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。
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。
具体技术方案如下：
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：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
其制备方法如下：
1） 按重量份称取以上组份混合均匀，配制水溶胀涂层；
2） 称取颗粒，加热至150-200℃；加入水溶胀涂层，搅拌均匀；
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。
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
为对本发明进行更好地说明，举实施例如下：
实施例1
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；
2）称取陶粒（20/40目）1000g，加热至200℃，上述混合物，搅拌均匀；
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。
实施例2
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；
2）称取石英砂（20/40目）1000g，加热至200℃，上述混合物，搅拌均匀；
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。
实施例3
1）称取55g胍胶，25g阳离子壳聚糖和20g脲醛树脂混合均匀；
2）称取陶粒（30/50目）2000g，加热至180℃，上述混合物，搅拌均匀；
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。
实施例4
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；
2）称取陶粒（30/50目）2000g，加热至150℃，上述混合物，搅拌均匀；
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。
实施例5
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；
2）称取陶粒（30/50目）1000g，加热至150℃，上述混合物，搅拌均匀；
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。
实施例6
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；
2）称取石英砂（30/50目）1000g，加热至170℃，上述混合物，搅拌均匀；
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。
实施例7
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；
2）称取石英砂（30/50目）1000g，加热至170℃，上述混合物，搅拌均匀；
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。
实施例8
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；
2）称取石英砂（30/50目）1000g，加热至170℃，上述混合物，搅拌均匀；
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。
支撑剂性能测试：
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。
表1 支撑剂膨胀实验

Claims (3)

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%-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；
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；
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；
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。
2.如权利要求1所述的液固一体化支撑剂，其特征在于，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；
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；
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；
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。
3.如权利要求1或2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。
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