CN106190090B - 一种高强覆膜石油支撑剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强覆膜石油支撑剂，属石油助剂领域。该石油压裂支撑剂为涂有树脂涂层和固化剂的陶粒颗粒，所述树脂涂层选：改性木质素醛树脂和以下一种或两种高分子粘合剂：酚醛树脂，环氧树脂，脲醛树脂或聚乙烯吡咯烷酮等。所述固化剂选：乌洛托品、乙二胺、三乙烯四胺、间苯二胺、多异氰酸酯、领苯二甲酸酐，顺丁烯二酸酐等。树脂用量为陶粒重量的1%‑10%，固化剂用量为树脂重量的10%‑30%。本发明废物利用，采用造纸黑液生产的改性木质素醛树脂作为粘结剂，对石油压裂支撑剂配方进行了筛选试验，制备出成本低、高强度，适合规模化应用的石油压裂支撑剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强覆膜石油压裂支撑剂，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生产的发展，支撑剂已经不在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。但其共同缺点是，强度较低，成本较高，在低油价时代限制了其推广应用。目前急需研发成本低、高强度，适合规模化应用的石油压裂支撑剂。
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、高强度，适合规模化应用的石油压裂支撑剂。
为实现本发明目的，本发明废物利用，采用造纸黑液生产的改性木质素醛树脂作为粘结剂，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：
所述高强覆膜石油支撑剂为涂有树脂涂层和固化剂的陶粒颗粒，其中所述树脂涂层选：改性木质素醛树脂和以下一种或两种高分子粘合剂：酚醛树脂，环氧树脂，脲醛树脂或聚乙烯吡咯烷酮等。
所述固化剂选：乌洛托品、乙二胺、三乙烯四胺、间苯二胺、多异氰酸酯、邻苯二甲酸酐，顺丁烯二酸酐等。
树脂用量为陶粒重量的1%-10%，固化剂用量为树脂重量的10%-30%。
陶粒颗粒选 20-40目。
其制备方法如下：
（1）将陶粒加热至250-310℃后，倒入混砂机中，当陶粒的温度达到200-250℃时，加入混合均匀的树脂，搅拌均匀；
(2) 向上述混合物中加入固化剂，搅拌至充分固化。
本发明优点：1、采用造纸黑液生产的改性木质素醛树脂作为粘结剂，废物利用，不仅有利于环保，而且降低了石油压裂支撑剂成本。2、制备的石油压裂支撑剂强度高，适合规模化推广应用。
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2kg改性木质素醛树脂、1kg脲醛树脂和1kg酚醛树脂，利用混料机混合均匀。
2) 将100kg20/40目陶粒加热至270℃后，倒入混砂机中；
3) 当陶粒的温度达到250℃时，加入步骤（1）中混合均匀的树脂混合物，搅拌均匀；
4) 向上述混合物中加入0.8kg乌洛托品，搅拌至充分固化，制得高强覆膜支撑剂。
实施例2
1）称取3kg酚醛树脂和2kg改性木质素醛树脂，利用混料机混合均匀。
2) 将100kg20/40目陶粒加热至310℃后，倒入混砂机中；
3) 当陶粒的温度达到220℃时，加入步骤（1）中混合均匀的树脂混合物，搅拌均匀；
4) 向上述混合物中加入0.75kg乌洛托品，搅拌至充分固化，制得高强覆膜支撑剂。
实施例3
1）称取1kg脲醛树脂和1kg改性木质素醛树脂，利用混料机混合均匀。
2) 将100kg20/40目陶粒加热至270℃后，倒入混砂机中；
3) 当陶粒的温度达到230℃时，加入步骤（1）中混合均匀的树脂混合物，搅拌均匀；
4) 向上述混合物中加入0.2kg间苯二胺，搅拌至充分固化，制得高强覆膜支撑剂。
实施例4
1）称取2kg改性木质素醛树脂、1kg脲醛树脂和2kg环氧树脂，利用混料机混合均匀。
2) 将100kg20/40目陶粒加热至270℃后，倒入混砂机中；
3) 当陶粒的温度达到250℃时，加入步骤（1）中混合均匀的树脂混合物，搅拌均匀；
4) 向上述混合物中加入1.0kg乙二胺，搅拌至充分固化，制得高强覆膜支撑剂。
实施例5
1）称取3kg改性木质素醛树脂、1.5kg脲醛树脂和1.5kg环氧树脂，利用混料机混合均匀。
2) 将100kg20/40目陶粒加热至270℃后，倒入混砂机中；
3) 当陶粒的温度达到250℃时，加入步骤（1）中混合均匀的树脂混合物，搅拌均匀；
4) 向上述混合物中加入1.8kg顺丁烯二酸酐，搅拌至充分固化，制得高强覆膜支撑剂。
实施例6
1）称取1.5kg改性木质素醛树脂和1.5kg环氧树脂，利用混料机混合均匀。
2) 将100kg20/40目陶粒加热至270℃后，倒入混砂机中；
3) 当陶粒的温度达到250℃时，加入步骤（1）中混合均匀的树脂混合物，搅拌均匀；
4) 向上述混合物中加入0.6kg多异氰酸酯，搅拌至充分固化，制得高强覆膜支撑剂。
实施例7
1）称取1.5kg改性木质素醛树脂和1.5kg聚乙烯吡咯烷酮，利用混料机混合均匀。
2) 将100kg20/40目陶粒加热至270℃后，倒入混砂机中；
3) 当陶粒的温度达到250℃时，加入步骤（1）中混合均匀的树脂混合物，搅拌均匀；
4) 向上述混合物中加入0.8kg顺丁烯二酸酐，搅拌至充分固化，制得高强覆膜支撑剂。
支撑剂性能测试：
利用行标《SY/T5108-2014水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》测试本发明混制的支撑剂69MPa的破碎率，结果列于表1。
表1 支撑剂的破碎率
从表中可以看出，在最优配方条件下，水力压裂破碎率低于0.3%，最高的也低于1.5%。另外，即便在高于现有部颁标准以外的极限条件下，例如在86Mpa条件下测试，较好配方的破碎率仍然低于1%。而现有市售高强度产品，在同样标准条件下破碎率在2-4%的范围内。
Claims (2)
1.一种覆膜石油支撑剂，其特征在于，其为涂有树脂涂层和固化剂的陶粒颗粒，其中所述树脂涂层选：改性木质素醛树脂和以下两种高分子粘合剂：酚醛树脂，环氧树脂，脲醛树脂；
所述固化剂选：乌洛托品、乙二胺、三乙烯四胺、间苯二胺、多异氰酸酯、邻苯二甲酸酐或顺丁烯二酸酐；
树脂用量为陶粒重量的1%-10%，固化剂用量为树脂重量的10%-30%；
通过如下方法制备而成：（1）将陶粒加热至250-310℃后，倒入混砂机中，当陶粒的温度达到200-250℃时，加入混合均匀的树脂，搅拌均匀；
(2) 向上述混合物中加入固化剂，搅拌至充分固化。
2.如权利要求1所述的覆膜石油支撑剂，其特征在于，陶粒颗粒选 20-40目。
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