CN111196920B - 一种燃爆暂堵支撑剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃爆暂堵支撑剂及其制备方法。该燃爆暂堵支撑剂自外至内依次为可降解外壳、燃爆中壳和支撑内核；其中，可降解外壳的原料为聚丙交酯、聚己内酯、改性乙醇酸、芳香族聚酯树脂、脂环族环氧树脂、丙烯酰胺中的两种或几种；燃爆中壳的原料为超氧化钾、高锰酸钾和氯酸钾中的一种或几种与丙烯酰胺的混合物。本发明还提供了上述支撑剂的制备方法。本发明的燃爆暂堵支撑剂可以实现裂缝暂堵‑支撑带导流构建‑解除储层伤害的一体化的作业效果。

Description

一种燃爆暂堵支撑剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种支撑剂及其制备方法，尤其涉及一种燃爆暂堵支撑剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。
背景技术
水力压裂的目的在于构建高导流裂缝通道，以降低油气从地层流入井筒的渗流阻力。研究表明，缝网的复杂程度是影响油气井产能的关键因素，而复杂缝网的形成受地应力、储层岩石力学性质、天然裂缝发育情况等内因及压裂液排量、压裂液粘度、泵注程序等外因的综合影响。
目前暂堵转向压裂技术成为提高裂缝复杂程度的重要手段。其过程可描述为泵注暂堵剂暂堵已压开裂缝，致使暂堵前端缝内净压力升高，进而新缝在暂堵段前端沿已压开裂缝面起裂形成新缝。裂缝支撑带在生产过程中会受到支撑剂嵌入地层、支撑剂碎屑及储层岩屑运移带来的导流能力伤害。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种燃爆暂堵支撑剂。
本发明的另一目的是提供上述燃爆暂堵支撑剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种燃爆暂堵支撑剂，该燃爆暂堵支撑剂自外至内依次为体积比为5:2:3至7:2:1的可降解外壳、燃爆中壳和支撑内核；其中，
可降解外壳的原料为聚丙交酯、聚己内酯、改性乙醇酸、芳香族聚酯树脂、脂环族环氧树脂、丙烯酰胺中的两种或几种；
燃爆中壳的原料为超氧化钾、高锰酸钾和氯酸钾中的一种或几种与丙烯酰胺的混合物。
本发明提燃爆暂堵支撑剂可实现裂缝暂堵，可降解外壳保护燃爆中壳中的材料不被污染和过早释放；可降解外壳可在储层温度下自降解露出燃爆中壳，燃爆中壳在储层温度及地层水的作用下产生氧气，在高温下与储层油气混合后产生小型燃爆，对裂缝支撑带进行应力扰动，进而降低支撑带伤害。本发明的支撑剂实现了暂堵、原位伤害解除及裂缝支撑等多重效果，同时解决了暂堵及裂缝支撑带伤害等问题。
在本发明的一具体实施方式中，可降解外壳的降解温度为70℃-140℃。以可降解外壳各原料的百分比之和为100％计，
可降解外壳的原料为20％-40％的聚丙交酯、20％-40％的聚己内酯和15％-40％的丙烯酰胺；或者，
所述可降解外壳的原料为20％-40％的改性乙醇酸、20％-40％的聚己内酯和15％-40％的丙烯酰胺；或者，
所述可降解外壳的原料为20％-40％的芳香族聚酯树脂、20％-40％的脂环族环氧树脂和15％-40％的丙烯酰胺；或者，
所述可降解外壳的原料为30％-70％的聚乳酸和30％-70％的聚己内酯；或者，
所述可降解外壳的原料为10％-50％的改性乙醇酸、10％-50％的丙烯酰胺和10％-50％的聚丙交酯组成。
本发明的燃爆中壳的原料为超氧化钾、高锰酸钾和氯酸钾中的一种或几种与丙烯酰胺的混合物，其中，丙烯酰胺作为粘合剂。在本发明的一具体实施方式中，以燃爆中壳各原料的百分比之和为100％计，
燃爆中壳的原料为10％-40％的超氧化钾、10％-40％的高锰酸钾、10％-30％的氯酸钾和10％-20％的丙烯酰胺；或者，
所述燃爆中壳的原料为20％-60％的氯酸钾、20％-60％的高锰酸钾和10％-20％的丙烯酰胺；或者，
所述燃爆中壳的原料为80-90％的超氧化钾和10％-20％的丙烯酰胺。
在本发明的一具体实施方式中，采用的支撑内核的原料为陶粒、高纯碳酸钙或石英砂；
优选地，采用的陶粒、高纯碳酸钙或石英砂的粒径为20目-140目。
本发明的燃爆暂堵支撑剂颗粒可为片状、不规则状及棒状，根据储层改造需求可以按需求处理。
本发明还提供了上述燃爆暂堵支撑剂的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：
将可降解外壳的原料混合，粉碎至625目以上，以升温-降温-升温的方式熔融，得到可降解外壳材料；
将燃爆中壳的原料混合，粉碎至500目以上，与丙烯酰胺粉末混合，得到燃爆中壳材料；
将支撑内核的原料经过磨圆筛析，圆度不低于0.8，球度不低于0.8，得到支撑内核；
在支撑内核表面喷涂粘合剂，以高压喷吹方式将燃爆中壳材料喷涂在支撑内核表面，制得燃爆-支撑复合颗粒；
采用有机溶剂溶解可降解外壳材料，以滚动喷涂方式喷涂于燃爆-支撑复合颗粒表面，制得暂堵-燃爆-支撑复合颗粒；
将暂堵-燃爆-支撑复合颗粒进行筛析、磨圆处理，制得燃爆暂堵支撑剂。
在本发明的一具体实施方式中，制备可降解外壳材料时，还包括对可降解外壳的原料进行干燥处理的步骤。其中，干燥温度小于其单体的熔点温度，优选地，干燥温度为熔点温度的50％-70％。
在本发明的一具体实施方式中，制备可降解外壳材料时，以升温-降温-升温的方式熔融，其中，升温至熔融温度，升温速率2-4℃/min，降温至熔融温度的20％-40％，然后在升温至熔融温度。其中，熔融温度为70℃-190℃；具体地，当可降解外壳的原料为20％-40％的聚丙交酯、20％-40％的聚己内酯和15％-40％的丙烯酰胺时，熔融温度为150℃-190℃；
当可降解外壳的原料为20％-40％的改性乙醇酸、20％-40％的聚己内酯和15％-40％的丙烯酰胺时，熔融温度为70℃-140℃；
当可降解外壳的原料为20％-40％的芳香族聚酯树脂、20％-40％的脂环族环氧树脂和15％-40％的丙烯酰胺时，熔融温度为70℃-120℃；
当可降解外壳的原料为30％-70％的聚乳酸和30％-70％的聚己内酯的熔融温度为90℃-150℃；
当可降解外壳的原料为10％-50％的改性乙醇酸、10％-50％的丙烯酰胺和10％-50％的聚丙交酯时，熔融温度为100℃-130℃。
在本发明的一具体实施方式中，制备可降解外壳材料时，熔融的反应时间为5min-15min；具体地，
当可降解外壳的原料为20％-40％的聚丙交酯、20％-40％的聚己内酯和15％-40％的丙烯酰胺时，熔融的反应时间为5min-7min；
当可降解外壳的原料为20％-40％的改性乙醇酸、20％-40％的聚己内酯和15％-40％的丙烯酰胺时，熔融的反应时间为7min-10min；
当可降解外壳的原料为20％-40％的芳香族聚酯树脂、20％-40％的脂环族环氧树脂和15％-40％的丙烯酰胺时，熔融的反应时间为6min-8min；
当可降解外壳的原料为30％-70％的聚乳酸和30％-70％的聚己内酯时，熔融的反应时间为11min-15min；
当可降解外壳的原料为10％-50％的改性乙醇酸、10％-50％的丙烯酰胺和10％-50％的聚丙交酯时，熔融的反应时间为8min-12min。
在本发明的一具体实施方式中，制备燃爆-支撑复合颗粒时，高压喷吹的温度为10℃-40℃；具体地，当燃爆中壳的原料为10％-40％的超氧化钾、10％-40％的高锰酸钾、10％-30％的氯酸钾和10％-20％的丙烯酰胺时，高压喷吹温度为15℃-30℃；
当燃爆中壳的原料为20％-60％的氯酸钾、20％-60％的高锰酸钾和10％-20％的丙烯酰胺时，高压喷吹温度为15℃-40℃；
当燃爆中壳的原料为80％-90％的超氧化钾和10％-20％的丙烯酰胺时，高压喷吹温度为15℃-25℃。
在本发明的一具体实施方式中，溶解可降解外壳材料的有机溶剂为三氯乙烯和/或三已醇胺。
本发明的燃爆暂堵支撑剂可以用于高温深井储层改造(酸化、酸压或压裂)施工。该燃爆暂堵支撑剂可用于暂堵裂缝，可降解外壳保护燃爆中壳中的材料不被污染和过早释放，同时可降解外壳遇热形变，提高暂堵效果；可降解外壳降解后，燃爆中壳可在高温储层作用下可产生一定量的氧气，与储层油气在高温下反应产生微爆炸所产生的压力波动可解除压裂液及其残渣对裂缝污染；高强度支撑内核在可降解外壳降解及燃爆中壳释放氧气后对裂缝起到支撑作用并维持较高导流能力，最终实现暂堵、解除储层污染及支撑裂缝等多重功能。
本发明的燃爆暂堵支撑剂，可对已压开裂缝形成致密暂堵段，与常规高分子材料复合暂堵剂相比，成本更低；本发明的燃爆暂堵支撑剂实现了裂缝暂堵-支撑带导流构建-储层伤害解除的一体化的作业效果，为非常规储层改造尤其是复杂缝网压裂及裂缝高导流构建提出了新的思路及方法。
附图说明
图1为实施例1的燃爆暂堵支撑剂的结构图。
图2为实施例1的燃爆暂堵支撑剂的制备流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种适于中高温储层的燃爆暂堵支撑剂，其结构如图1所示，该燃爆暂堵支撑剂的具体工艺流程如图2所示，具体包括以下步骤：
将聚丙交酯、聚己内酯、丙烯酰胺以4:4:2的质量比混合后进行超微粉碎(625目)，粉碎温度控制在30℃；真空度80kPa下搅拌5小时，搅拌温度控制在45℃，确保混合物含水率低于0.1％。
取上述干燥后混合粉末20千克加入混料机，以2℃/min的升温速率升温至170℃，搅拌混料5分钟后，将混料机温度降至室温，静止30分钟后以2℃/min的升温速率升至185℃，搅拌5分钟后冷却，制得可降解外壳材料。
将高锰酸钾、氯酸钾、丙烯酰胺以4：5：1的质量比在10℃下超微粉碎(500目)，真空度80kPa下搅拌3小时，搅拌温度控制在20℃，确保混合物含水率低于0.1％，制得燃爆中壳材料。
选取60-70目陶粒作为支撑内核，继而以高压喷吹方式喷涂燃爆中壳材料，喷吹温度为20℃。
最后将可降解外壳材料用三氯乙烯溶解后以滚动喷涂方式喷涂于燃爆中壳表面，制得燃爆暂堵支撑剂。
采用本实施例制备得到的燃爆暂堵支撑剂进行裂缝暂堵实验：模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将本实施例的燃爆暂堵支撑剂以2mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在35MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5mL/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。8小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率100mD。转注含残渣压裂液1小时后测得渗透率为15mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为14mD。升温导流槽至150℃，注入端压力波动，导流腔内有微小爆裂，1小时后，气测渗透率为103mD。实验表明所制得燃爆暂堵支撑剂暂堵承压可达到30MPa，其暂堵时间可达8小时，降解后裂缝支撑带渗透率为100mD，压裂液残渣伤害后渗透率降至15mD，150℃下发生燃爆反应，并解除伤害，伤害解除后渗透率为103mD。
实施例2
本实施例提供了一种中高温储层的燃爆暂堵支撑剂，其是通过以下步骤制备得到的：
将聚丙交酯、改性乙醇酸、丙烯酰胺以4:3:3的比例混合后进行超微粉碎(625目)，粉碎温度控制在20℃；真空度80kPa下搅拌5小时，搅拌温度控制在20-30℃，确保混合物含水率低于0.1％。
取上述干燥后混合粉末20千克加入混料机，以2℃/min的升温速率升温至100℃，搅拌混料5分钟后，将混料机温度降至室温，静止30分钟后以2℃/min的升温速率升至110℃，搅拌9分钟后冷却，制得可降解外壳材料。
将超氧化钾、丙烯酰胺以8:2的比例在10℃下超微粉碎(500目)，真空度0kPa下搅拌3小时，搅拌温度控制在20℃，确保混合物含水率低于0.1％，制得燃爆中壳材料。
选取30-40目陶粒作为支撑内核，继而以高压喷吹方式喷涂燃爆中壳材料，喷吹温度20℃。
最后将可降解外壳材料用三氯乙烯溶解后以滚动喷涂方式喷涂于燃爆中壳表面，喷涂温度为10-20℃，制得燃爆暂堵支撑剂。
采用本实施例制备得到的燃爆暂堵支撑剂进行裂缝暂堵实验：模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将本实施例的燃爆暂堵支撑剂以1.5mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在35MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5mL/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。6.5小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率125mD。转注含岩屑滑溜水1小时后测得渗透率为13mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为12mD。升温导流槽至110℃，注入端压力波动，导流腔内有微小爆裂，1.5小时后，气测渗透率为187mD。实验表明所制得燃爆暂堵支撑剂暂堵承压可达到30MPa，其暂堵时间可达6.5小时，降解后裂缝支撑带渗透率为125mD，岩屑伤害后渗透率降至13mD，110℃下发生燃爆反应，并解除伤害，伤害解除后渗透率为187mD。
实施例3
本实施例提供了一种中高温储层的燃爆暂堵支撑剂，其是通过以下步骤制备得到的：
将聚己内酯、改性乙醇酸、丙烯酰胺以3:4:3的比例混合后进行超微粉碎(625目)，粉碎温度控制在25℃；真空度80kPa下搅拌5小时，搅拌温度控制在20-30℃，确保混合物含水率低于0.1％。
取上述干燥后混合粉末20千克加入混料机，以2℃/min的升温速率升温至100℃，搅拌混料5分钟后，将混料机温度降至室温，静止30分钟后以2℃/min的升温速率升至110℃，搅拌8分钟后冷却，制得可降解外壳材料。
将超氧化钾、高锰酸钾、氯酸钾和丙烯酰胺以3:3:2:2的比例在10℃下超微粉碎(500目)，真空度0kPa下搅拌3小时，搅拌温度控制在20℃，确保混合物含水率低于0.1％，制得燃爆中壳材料。
选取40-50目陶粒作为支撑内核，继而以高压喷吹方式喷涂燃爆中壳材料，喷吹温度20℃。
最后将可降解外壳材料用三氯乙烯溶解后以滚动喷涂方式喷涂于燃爆中壳表面，喷涂温度为20℃，制得燃爆暂堵支撑剂。
采用本实施例制备得到的燃爆暂堵支撑剂进行裂缝暂堵实验：模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将本实施例的燃爆暂堵支撑剂以3mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在50MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5mL/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。8.5小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率177mD。转注含残渣压裂液1小时后测得渗透率为60mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为55mD。升温导流槽至120℃，注入端压力波动，导流腔内有微小爆裂，1小时后，气测渗透率为206mD。实验表明所制得燃爆暂堵支撑剂暂堵承压可达到30MPa，其暂堵时间可达8.5小时，降解后裂缝支撑带渗透率为177mD，压裂液残渣伤害后渗透率降至60mD，120℃下发生燃爆反应，并解除伤害，解除后渗透率为206mD。
实施例4
本实施例提供了一种中高温储层的燃爆暂堵支撑剂，其是通过以下步骤制备得到的：
将芳香族聚酯树脂、脂环族环氧树脂和丙烯酰胺4:4:2的比例混合后进行超微粉碎(625目)，粉碎温度控制在15℃；真空度80kPa下搅拌5小时，搅拌温度控制在15℃，确保混合物含水率低于0.1％。
取上述干燥后混合粉末20千克加入混料机，以2℃/min的升温速率升温至90℃，搅拌混料5分钟后，将混料机温度降至室温，静止30分钟后以2℃/min的升温速率升至120℃，搅拌7分钟后冷却，制得可降解外壳材料。
将高锰酸钾、氯酸钾、丙烯酰胺以4：5：1的质量比在10℃下超微粉碎(500目)，真空度80kPa下搅拌3小时，搅拌温度控制在20℃，确保混合物含水率低于0.1％，制得燃爆中壳材料。
选取20-40目石英砂作为支撑内核，继而以高压喷吹方式喷涂燃爆中壳材料，喷吹温度20℃。
最后将可降解外壳材料用三氯乙烯溶解后以滚动喷涂方式喷涂于燃爆中壳表面，喷涂温度为20℃，制得燃爆暂堵支撑剂。
采用本实施例制备得到的燃爆暂堵支撑剂进行裂缝暂堵实验：模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将本实施例的燃爆暂堵支撑剂以4mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在50MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5mL/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。6小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率305mD。转注含残渣压裂液1.5小时后测得渗透率为70mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为65mD。升温导流槽至100℃，注入端压力波动，导流腔内有微小爆裂，2小时后，气测渗透率为206mD。实验表明所制得燃爆暂堵支撑剂暂堵承压可达到30MPa，其暂堵时间可达6小时，降解后裂缝支撑带渗透率为305mD，压裂液残渣伤害后渗透率降至70mD，100℃下发生燃爆反应，并解除伤害，解除后渗透率为206mD。
实施例5
本实施例提供了一种中低温储层的燃爆暂堵支撑剂，其是通过以下步骤制备得到的：
将聚乳酸和聚己内酯6:4的比例混合后进行超微粉碎(625目)，粉碎温度控制在15℃；真空度80kPa下搅拌5小时，搅拌温度控制在15℃，确保混合物含水率低于0.1％。
取上述干燥后混合粉末20千克加入混料机，以2℃/min的升温速率升温至90℃，搅拌混料5分钟后，将混料机温度降至室温，静止30分钟后以2℃/min的升温速率升至120℃，搅拌12分钟后冷却，制得可降解外壳材料。
将超氧化钾、高锰酸钾、氯酸钾和丙烯酰胺以3:3:2:2的比例在10℃下超微粉碎(500目)，真空度0kPa下搅拌3小时，搅拌温度控制在15℃，确保混合物含水率低于0.1％，制得燃爆中壳材料。
选取20-40目碳酸钙作为支撑内核，继而以高压喷吹方式喷涂燃爆中壳材料，喷吹温度15℃。
最后将可降解外壳原材料用三氯乙烯溶解后以滚动喷涂方式喷涂于燃爆中壳表面，喷涂温度为20℃，制得燃爆暂堵支撑剂。
采用本实施例制备得到的燃爆暂堵支撑剂进行裂缝暂堵实验：模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将本实施例的燃爆暂堵支撑剂以3mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在50MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5mL/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。9小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率245mD。转注含残渣压裂液1.5小时后测得渗透率为102mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为98mD。升温导流槽至90℃，注入端压力波动，导流腔内有微小爆裂，2小时后，气测渗透率为249mD。实验表明所制得燃爆暂堵支撑剂暂堵承压可达到30MPa，其暂堵时间可达9小时，降解后裂缝支撑带渗透率为245mD，压裂液残渣伤害后渗透率降至102mD，90℃下发生燃爆反应，并解除伤害，解除后渗透率为249mD。
对比例1
本对比例提供了一种适于暂堵支撑剂，具体包括以下步骤：
将重均分子量为9万的聚乳酸-乙醇酸切片在30℃-35℃、真空度80kPa下搅拌4小时，将重均分子量为7万的聚丙交酯切片在40℃-55℃、真空度80kPa下搅拌10小时，使聚乳酸-乙醇酸切片和聚丙交酯切片的含水率分别低于0.1％。
取上述聚乳酸-乙醇酸切片100千克，聚丙交酯切片170千克，搅拌器中，升温至70℃，真空度90kPa下混料7分钟，制得可降解外壳材料。
取40/90目陶瓷颗粒作为高强度内核，采用高压喷涂设备将环氧树脂均匀涂覆于陶粒表面，其中，环氧树脂的用量为“聚乳酸-乙醇酸、聚己内酯、陶粒以及环氧注释”的总是亮的1.5％。
将件高分子可降解外壳的材料加热，加热温度为其熔点的1.1倍，采用高温滚动喷涂装置对涂覆环氧树脂后的陶粒进行喷涂，迅速风冷降温至15℃-20℃。
采用磨盘进行磨圆，磨盘温度控制在-5℃至0℃，使用8/10目筛筛选转向剂颗粒，制得粒径范围为1.70mm-2.36mm的转向剂颗粒。
实施例6
制备实施例5中的燃爆暂堵支撑剂的可降解外壳、燃爆中壳材料，其制备方法同实施例5，选取40/90目陶粒作为高强度内核(与对比例1中高强度内核粒径相同)，按照实施例5中步骤制得燃爆暂堵支撑剂，粒径为1.70mm-2.36mm。
采用对比例1和实施例6的暂堵支撑剂和燃爆暂堵支撑剂进行裂缝暂堵对比实验：
模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将对比例1的暂堵支撑剂以4mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在50MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5mL/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。7小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率305mD。转注含残渣压裂液1.5小时后测得渗透率为65mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为53mD。升温导流槽至90℃，注入端无压力波动，2小时后，气测渗透率为55mD。
模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将实施例6的燃爆暂堵支撑剂以4mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在50MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5ml/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。8小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率366mD。转注含残渣压裂液1.5小时后测得渗透率为71mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为60mD。升温导流槽至90℃，注入端压力波动，导流腔内有微小爆裂，1小时后，气测渗透率为372mD。
实验表明：相较于对比例1中的暂堵支撑剂，实施例6的燃爆暂堵支撑剂暂堵时间提高1小时，且可在90℃下发生燃爆反应，解除压裂液残渣伤害，解除后渗透率为372mD；对比例1的暂堵支撑剂无法解除压裂液残渣伤害，其伤害后渗透率为55mD，实施例6的燃爆暂堵支撑剂可有效解除压裂液残渣伤害。
对比例2
本对比例提供了一种适于中高温的暂堵支撑剂，具体包括以下步骤：
将重均分子量为11万的聚乳酸-乙醇酸切片在30℃-35℃、真空度80kPa下搅拌4小时，将重均分子量为9万的聚丙交酯切片在70℃-85℃、真空度80kPa下搅拌10小时，使三种聚合物的含水率分别低于0.1％。
取上述聚乳酸-乙醇酸切片50千克，聚丙交酯切片80千克，聚乳酸60千克，搅拌器中，升温至165℃，真空度90kPa下混料5分钟，制得可降解外壳材料。
取60/80目陶瓷颗粒作为高强度内核，采用高压喷涂设备将环氧树脂均匀涂覆于陶粒表面，其中，环氧树脂的用量为“聚乳酸-乙醇酸、聚己内酯、陶粒以及环氧注释”的总量的1.3％。
将高分子可降解外壳的材料加热，加热温度为其熔点的1.1倍，采用高温滚动喷涂装置对涂覆环氧树脂后的陶粒进行喷涂，迅速风冷降温至15℃-20℃。
采用磨盘进行磨圆，磨盘温度控制在-5℃至0℃，使用14/18目筛筛选转向剂颗粒，制得粒径范围为0.88mm-1.18mm的转向剂颗粒。
实施例7
制备实施例5中的燃爆暂堵支撑剂的可降解外壳、燃爆中壳，其制备方法同实施例5，选取60/80目覆膜石英砂作为高强度内核(与对比例2中高强度内核粒径相同)，按照实施例5中的步骤制得燃爆暂堵支撑剂，粒径为0.88mm-1.18mm。
采用对比例2和实施例7制备得到的暂堵支撑剂和燃爆暂堵支撑剂进行裂缝暂堵对比实验：
模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将对比例2的暂堵支撑剂以2mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在50MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5mL/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。12小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率115mD。转注含残渣压裂液1.5小时后测得渗透率为17mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为17mD。升温导流槽至95℃，注入端无压力波动，1.5小时后，气测渗透率为15mD。
模拟裂缝缝长17.78cm，缝高3.81cm，将实施例7的燃爆暂堵支撑剂以2mm铺置厚度铺置在模拟裂缝内。在50MPa围压条件下，温度15℃测试暂堵段的渗透率：从入口端以5mL/min的恒流速度注入模拟地层水，泵注压力达到30MPa后改为恒压注入，测得其出口端无流量。15小时后，压力突破，以5mL/min转注，测得渗透率127mD。转注含残渣压裂液1.5小时后测得渗透率为11mD，转注甲烷1小时后，气测渗透率为8mD。升温导流槽至90℃，注入端压力波动，导流腔内有微小爆裂，1小时后，气测渗透率为115mD。
实验表明：相较与对比例2的暂堵支撑剂，实施例7的燃爆暂堵支撑剂暂堵时间提高3小时，且可在90℃下发生燃爆反应，解除压裂液残渣伤害，解除后渗透率为115mD；对比例2的暂堵支撑剂无法解除压裂液残渣伤害，其伤害后渗透率为17mD，实施例7的燃爆暂堵支撑剂可有效解除压裂液残渣伤害。

Claims (18)

1.一种燃爆暂堵支撑剂，该燃爆暂堵支撑剂自外至内依次为体积比为5:2:3至7:2: 1的可降解外壳、燃爆中壳和支撑内核；其中，
以可降解外壳各原料的百分比之和为100%计，
所述可降解外壳的原料为20%-40%的聚丙交酯、20%-40%的聚己内酯和15%-40%的丙烯酰胺；或者，
所述可降解外壳的原料为20%-40%的芳香族聚酯树脂、20%-40%的脂环族环氧树脂和15%-40%的丙烯酰胺；或者，
所述可降解外壳的原料为30%-70%的聚丙交酯和30%-70%的聚己内酯；
以燃爆中壳各原料的百分比之和为100%计，
所述燃爆中壳的原料为10%-40%的超氧化钾、10%-40%的高锰酸钾、10%-30%的氯酸钾和10%-20%的丙烯酰胺；或者，
所述燃爆中壳的原料为20%-60%的氯酸钾、20%-60%的高锰酸钾和10%-20%的丙烯酰胺；或者，
所述燃爆中壳的原料为80-90%的超氧化钾和10%-20%的丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述的燃爆暂堵支撑剂，其中，所述支撑内核的原料为陶粒、高纯碳酸钙或石英砂。
3.根据权利要求2所述的燃爆暂堵支撑剂，其中，所述陶粒、高纯碳酸钙或石英砂的粒径为20目-140目。
4.根据权利要求1所述的燃爆暂堵支撑剂，其中，所述可降解外壳的降解温度为70℃-140℃。
5.权利要求1-4任一项所述的燃爆暂堵支撑剂的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：
将可降解外壳的原料混合，粉碎至625目以上，以升温-降温-升温的方式熔融，得到可降解外壳材料；
将燃爆中壳的原料混合，粉碎至500目以上，得到燃爆中壳材料；
将支撑内核的原料经过磨圆筛析，圆度不低于0.8，球度不低于0.8，得到支撑内核；
在支撑内核表面以高压喷吹方式将燃爆中壳材料喷涂于支撑内核表面，制得燃爆-支撑复合颗粒；
采用有机溶剂溶解可降解外壳材料，以滚动喷涂方式喷涂于燃爆-支撑复合颗粒表面，制得暂堵-燃爆-支撑复合颗粒；
将所述暂堵-燃爆-支撑复合颗粒进行筛析、磨圆处理，制得燃爆暂堵支撑剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述熔融温度为70℃-190℃。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，20%-40%的聚丙交酯、20%-40%的聚己内酯和15%-40%的丙烯酰胺的熔融温度为150℃-190℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，20%-40%的芳香族聚酯树脂、20%-40%的脂环族环氧树脂和15%-40%的丙烯酰胺的熔融温度为70℃-120℃。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其中，30%-70%的聚丙交酯和30%-70%的聚己内酯的熔融温度为90℃-150℃。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述熔融的反应时间为5min-15min。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，20%-40%的聚丙交酯、20%-40%的聚己内酯和15%-40%的丙烯酰胺的熔融的反应时间为5min-7min。
12.根据权利要求10所述的制备方法，其中，20%-40%的芳香族聚酯树脂、20%-40%的脂环族环氧树脂和15%-40%的丙烯酰胺的熔融的反应时间为6min-8min。
13.根据权利要求10所述的制备方法，其中，30%-70%的聚丙交酯和30%-70%的聚己内酯的熔融的反应时间为11min-15min。
14.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述高压喷吹的温度为10℃-40℃。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其中，10%-40%的超氧化钾、10%-40%的高锰酸钾、10%-30%的氯酸钾和10%-20%的丙烯酰胺的高压喷吹温度为15℃-30℃。
16.根据权利要求14所述的制备方法，其中，20%-60%的氯酸钾、20%-60%的高锰酸钾和10%-20%的丙烯酰胺的高压喷吹温度为15℃-40℃。
17.根据权利要求14所述的制备方法，其中，80%-90%的超氧化钾和10%-20%的丙烯酰胺的高压喷吹温度为15℃-25℃。
18.根据权利要求5所述的制备方法，其中，溶解可降解外壳材料的有机溶剂为三氯乙烯。
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