CN111778011A - 一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂及制备方法，按重量比包括以下原料：骨料100‑150份、组合破胶剂6‑22、缓释剂20‑30份、树脂粘结剂和固化剂的混合物36‑45份。本发明适用于油井储层改造，能够长时间与储层岩石接触，逐渐释放破胶剂，通过与压裂液在恢复地温条件下全面接触，降低滞留压裂液伤害，达到提高油井产量的目的。能够降低了劳动强度，同时不用人工或控制机械加入破胶剂，无需特殊工艺加注。能够避免破胶剂加注不均匀，同时避免破胶剂加量太大而导致砂堵。

Description

一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂及制备方法
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂及制备方法。
背景技术
水力压裂作为油气增产技术措施己越来越显示出重要性。压裂液的破胶不彻底造成破胶液粘度增加，导致返排率的大幅下降，滞留在地层的破胶液会对岩石孔隙及填砂裂缝的堵塞，造成地层损害。因此需要尽量提高压裂液的破胶能力，提高返排率增大油气导流能力。
目前常用压裂液破胶剂存在以下问题：破胶剂加量和比例无法精确控制，人为因素影响较大；受温度和加入时机影响，若破胶不彻底会引起地层伤害；大规模多段压裂时破胶剂用量大，每次压裂都需要加入750kg左右破胶剂（按用液量6000m3/段），工人搬运量大，施工时混砂工既要操作混砂车加砂又要手动投加破胶剂，劳动强度大。同时，破胶剂和输送支撑剂的压裂液接触有限，不能完全和压裂液接触，只能局部破胶。
中国专利CN 102690645公开了一种一种油田压裂用缓释破胶型压裂支撑剂及其制备方法，该支撑剂由内而外依次包括基体材料、载药层、 缓释层， 其中所述载药层包括破胶剂与填充剂， 所述缓释层包括成膜材料和致孔剂。该支撑剂的破碎率不够低。
发明内容
为了克服破胶性能差、破碎率高的问题，本发明提供一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂及制备方法,本发明提供的覆膜支撑剂隔水性能好、破碎率低，降低了施工支撑剂沉降造成砂堵风险。
本发明采用的技术方案为：
一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，按重量比包括以下原料：
骨料 100-150份
组合破胶剂 6-22份
缓释剂 20-30份
树脂粘结剂和固化剂的混合物 36-45份。
所述的骨料为陶粒或石英砂，其粒径为0.15-0.85mm。
所述的组合破胶剂由破胶剂A和破胶剂B按质量比为1:（0.3-0.5）组成，其中破胶剂A为过硫酸铵、过硫酸钾或双氧水；破胶剂B为抗坏血酸、氯化亚铁或硫酸亚铁。
所述的组合破胶剂是将过硫酸铵与抗坏血酸按照1:（0.3-0.5）比例混合或是将双氧水与氯化亚铁按照1:（0.3-0.5）比例混合。
所述的缓释剂为甲基纤维素、羟甲基纤维素、丙烯酸酯的一种。
所述的树脂粘结剂和固化剂的混合物中树脂粘结剂：固化剂按质量比为1:（0.2-0.8）。
所述的固化剂为丙二胺、己二胺、对苯二胺的一种。
所述的树脂粘合剂为聚醚环氧树脂、环氧氨基甲酸酯树脂、环氧化聚丁二烯树脂等环氧树脂的一种。
一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂的制备方法，具体步骤为：
步骤一 将100-150份的骨料倒入混砂机中；
步骤二 将16-20份的树脂粘结剂和固化剂的混合物混合后加入5-15份的破胶剂A ，搅拌均匀，充分溶解；
步骤三 将步骤二得到的混合物加入到步骤一中的骨料中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀，制得初级产品；
步骤四 将20-25份的树脂粘结剂和固化剂的混合物混合后加入1-7份的破胶剂B ，20-30份的加入缓释剂，搅拌均匀，充分溶解；
步骤五 将步骤四中得到的混合物加入到步骤三中得到的初级产品中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀过筛、包装。
本发明的有益效果是：
本发明的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，隔水性能好，降低了施工支撑剂沉降造成砂堵风险；本发明的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，分布更均匀，直接作用于裂缝内支撑剂达到部位，能够长时间与储层岩石接触，逐渐释放破胶剂，通过与压裂液在恢复地温条件下全面接触，破胶更彻底，降低滞留压裂液伤害，达到提高油井产量的目的。
本发明提供的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂降低了劳动强度，同时不用人工或控制机械加入破胶剂，无需特殊工艺加注。本发明能够避免破胶剂加注不均匀，同时避免破胶剂加量太大而导致砂堵；本发明使用的原料易得，制备过程简单。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为本发明支撑剂强度随时间变化图。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有的支撑剂破胶性能差、破碎率高的问题，本发明提供如图1所示的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂及制备方法,本发明提供的覆膜支撑剂隔水性能好、破碎率低，降低了施工支撑剂沉降造成砂堵风险。
一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，按重量比包括以下原料：
骨料 100-150份
组合破胶剂 6-22份
缓释剂 20-30份
树脂粘结剂和固化剂的混合物 36-45份。
本发明提供的覆膜支撑剂不仅隔水性能好还降低了施工支撑剂沉降造成砂堵风险。由图1所示，本发明的支撑剂强度大，在58kN下才发生形变。本发明分布更均匀，直接作用于裂缝内支撑剂达到部位，能够长时间与储层岩石接触，逐渐释放破胶剂，通过与压裂液在恢复地温条件下全面接触，破胶更彻底，降低滞留压裂液伤害，达到提高油井产量的目的。
按照以上配方制得的支撑剂分为三层，骨料在最里层，其外覆一层破胶剂，成形后在外覆一层缓释剂。破胶剂层为破胶剂与树脂粘合剂、固化剂组成的涂覆层；最外层由破胶剂、缓释剂、树脂粘合剂及固化剂组成，经过双层的树脂及固化剂的包裹和缓释，本发的的支撑剂破碎率更低，缓释时间更长。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，优选地，所述的骨料为陶粒或石英砂，其粒径为0.15-0.85mm。
优选地，所述的组合破胶剂由破胶剂A和破胶剂B按质量比为1:（0.3-0.5）组成，其中破胶剂A为过硫酸铵、过硫酸钾或双氧水；破胶剂B为抗坏血酸、氯化亚铁或硫酸亚铁。
优选地，所述的组合破胶剂是将过硫酸铵与抗坏血酸按照1:（0.3-0.5）比例混合或是将双氧水与氯化亚铁按照1:（0.3-0.5）比例混合。
优选地，所述的缓释剂为甲基纤维素、羟甲基纤维素、丙烯酸酯的一种。
优选地，所述的树脂粘结剂和固化剂的混合物中树脂粘结剂：固化剂按质量比为1:（0.2-0.8）。
优选地，所述的固化剂为丙二胺、己二胺、对苯二胺的一种。
优选地，所述的树脂粘合剂为聚醚环氧树脂、环氧氨基甲酸酯树脂、环氧化聚丁二烯树脂等环氧树脂的一种。
一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂的制备方法，具体步骤为：
步骤一 将100-150份的骨料倒入混砂机中；
步骤二 将16-20份的树脂粘结剂和固化剂的混合物混合后加入5-15份的破胶剂A ，搅拌均匀，充分溶解；
步骤三 将步骤二得到的混合物加入到步骤一中的骨料中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀，制得初级产品；
步骤四 将20-25份的树脂粘结剂和固化剂的混合物混合后加入1-7份的破胶剂B ，20-30份的加入缓释剂，搅拌均匀，充分溶解；
步骤五 将步骤四中得到的混合物加入到步骤三中得到的初级产品中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀过筛、包装。
本发明中将陶粒或石英砂份倒入混砂机中，将一部分树脂粘结剂和固化剂混合物充分混合后加入破胶剂，搅拌均匀，充分溶解，制得初级产品；将另一部分树脂粘结剂和固化剂的混合物进行混合，加入缓释剂份，搅拌均匀，充分溶解；将混合物加入到初级产品中，搅拌，充分固化；制成改变岩石表面润湿性缓释覆膜支撑剂。所得的支撑剂分为三层，陶粒或石英砂在最里层，其外覆一层破胶剂，成形后在外覆一层缓释剂。破胶剂层为破胶剂与树脂粘合剂、固化剂组成的涂覆层；最外层由破胶剂、缓释剂、树脂粘合剂及固化剂组成，经过双层的树脂及固化剂的包裹和缓释，本发的的支撑剂破碎率更低，缓释时间更长。
本发明可适用于油井储层改造，能够长时间与储层岩石接触，逐渐释放破胶剂，通过与压裂液在恢复地温条件下全面接触，降低滞留压裂液伤害，达到提高油井产量的目的。能够降低了劳动强度，同时不用人工或控制机械加入破胶剂，无需特殊工艺加注。能够避免破胶剂加注不均匀，同时避免破胶剂加量太大而导致砂堵。
本发明提供的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，隔水性能好，降低了施工支撑剂沉降造成砂堵风险；本发明的破胶时机可控，分布更均匀，直接作用于裂缝内支撑剂达到部位，能够长时间与储层岩石接触，逐渐释放破胶剂，通过与压裂液在恢复地温条件下全面接触，破胶更彻底，降低滞留压裂液伤害，达到提高油井产量的目的。
实施例3：
基于实施例1或2的基础上，本实施例中骨料为陶粒，将陶粒，其粒径为0.15mm质量分数100份倒入混砂机中；将树脂粘结剂聚醚环氧树脂和固化剂丙二胺（比例1:0.2）16份混合，加入破胶剂A过硫酸铵5份，搅拌均匀，充分溶解；将其混合加入到陶粒中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀，制得初级产品；将树脂粘结剂聚醚环氧树脂和固化剂丙二胺（比例1:0.2）20份，加入破胶剂B抗坏血酸1份，加入缓释剂甲基纤维素20份，搅拌均匀，充分溶解；将其加入到初级产品中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀过筛、包装。即制得缓释破胶覆膜支撑剂。
本发明适用于油井储层改造，能够长时间与储层岩石接触，逐渐释放破胶剂，通过与压裂液在恢复地温条件下全面接触，降低滞留压裂液伤害，达到提高油井产量的目的。能够降低了劳动强度，同时不用人工或控制机械加入破胶剂，无需特殊工艺加注。能够避免破胶剂加注不均匀，同时避免破胶剂加量太大而导致砂堵。
实施例4：
基于实施例1或2的基础上，本实施例中组合破胶剂制备：将双氧水与氯化亚铁按照1:0.3比例混合而成。
本实施例中骨料为石英砂将120份石英砂，粒径为0.45mm倒入混砂机中；将树脂粘结剂环氧氨基甲酸酯树脂和固化剂己二胺（比例1:0.5）18份混合，加入破胶剂A过硫酸钾10份，拌均匀，充分溶解；将其混合加入到陶粒中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀，制得初级产品；将树脂粘结剂环氧氨基甲酸酯树脂和固化剂己二胺（比例1:0.5）22份，加入破胶剂B氯化亚铁3份，加入缓释剂羟甲基纤维素25份，搅拌均匀，充分溶解；将其加入到初级产品中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀过筛、包装。即制得具有缓释破胶作用覆膜支撑剂。
本发明适用于油井储层改造，能够长时间与储层岩石接触，逐渐释放破胶剂，通过与压裂液在恢复地温条件下全面接触，降低滞留压裂液伤害，达到提高油井产量的目的。本发明中原料易得，制备过程简单。能够降低了劳动强度，无需特殊工艺加注。本发明能够避免破胶剂加注不均匀，同时避免破胶剂加量太大而导致砂堵。
实施例5：
基于实施例1或2的基础上，本实施例中，组合破胶剂制备：将过硫酸铵与抗坏血酸按照1:0.5比例混合而成。
本实施例中骨料为石英砂，将150份石英砂，粒径为0.85mm倒入混砂机中；将将树脂粘结剂环氧化聚丁二烯树脂和固化剂对苯二胺（比例1:0.8）20份混合，加入破胶剂A双氧水15份，搅拌均匀，充分溶解；将其混合加入到陶粒中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀，制得初级产品；将树脂粘结剂环氧化聚丁二烯树脂和固化剂对苯二胺（比例1:0.8）25份，加入破胶剂B硫酸亚铁7份，加入缓释剂丙烯酸酯30份，搅拌均匀，充分溶解；将其加入到初级产品中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀过筛、包装。即制得具有缓释破胶作用覆膜支撑剂。
本发明通过树脂粘合剂固化剂进行直接粘合、放置固化，不需要溶液进行干燥途径。
本发明提供的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂的隔水性能如下：
通过将本发明的树脂粘合剂和固化剂与水三相搅拌均匀，放置半小时后，粘合层与水完成分离，与水不相容的同时形成固体固化层。所以本发明具有良好的隔水性能。
本发明提供的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂的破胶性能如下表1所示。
表1本发明支撑剂在实施例3-5破胶性能
Figure DEST_PATH_IMAGE002
在70℃条件下，测试胍胶压裂液与聚合物压裂液在不同破胶剂作用下的破胶时间。从结果可以看出本发明产品具有良好的延迟破胶性能。这样的延迟性能将破胶时机变的可控。在目前大排量大液量的施工条件下，通常施工会持续2-3小时，本发明产品能够保证施工安全顺利进行同时，破胶彻底不对地层进行堵塞伤害。
本发明提供的支撑剂强度测试如图1所示。用破碎机对支撑剂进行耐压测试，其在58kN下才发生形变，本发明提供的支撑剂强度大。
本发明提供的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂的破碎率如下表2所示。
表2本发明支撑剂在实施例3-5的破碎率
支撑剂 20/40目石英砂 实施例3 实施例4 实施例5
破碎率 8.5% 1.5% 2.1% 2.2%
在浓度19.6 kg/m2,闭合压力4K条件下，测试本发明产品，破碎率远低于常规支撑剂，表明具有良好的支撑强度。
本发明的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂适用于油井储层改造，能够长时间与储层岩石接触，逐渐释放破胶剂，通过与压裂液在恢复地温条件下全面接触，降低滞留压裂液伤害，达到提高油井产量的目的。能够降低了劳动强度，同时不用人工或控制机械加入破胶剂，无需特殊工艺加注。能够避免破胶剂加注不均匀，同时避免破胶剂加量太大而导致砂堵。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中为详细描述的试剂原料或方法均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。

Claims (9)

1.一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，其特征在于：按重量比包括以下原料：
骨料 100-150份
组合破胶剂 6-22份
缓释剂 20-30份
树脂粘结剂和固化剂的混合物 36-45份。
2.根据权利要求1所述的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，其特征在于：所述的骨料为陶粒或石英砂，其粒径为0.15-0.85mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，其特征在于：所述的组合破胶剂由破胶剂A和破胶剂B按质量比为1:（0.3-0.5）组成，其中破胶剂A为过硫酸铵、过硫酸钾或双氧水；破胶剂B为抗坏血酸、氯化亚铁或硫酸亚铁。
4.根据权利要求3所述的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，其特征在于：所述的组合破胶剂是将过硫酸铵与抗坏血酸按照1:（0.3-0.5）比例混合或是将双氧水与氯化亚铁按照1:（0.3-0.5）比例混合。
5.根据权利要求1所述的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，其特征在于：所述的缓释剂为甲基纤维素、羟甲基纤维素、丙烯酸酯的一种。
6.根据权利要求1所述的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，其特征在于：所述的树脂粘结剂和固化剂的混合物中树脂粘结剂：固化剂按质量比为1:（0.2-0.8）。
7.根据权利要求1所述的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，其特征在于：所述的固化剂为丙二胺、己二胺、对苯二胺的一种。
8.根据权利要求1所述的一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂，其特征在于：所述的树脂粘合剂为聚醚环氧树脂、环氧氨基甲酸酯树脂、环氧化聚丁二烯树脂等环氧树脂的一种。
9.一种具有缓释破胶作用覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一 将100-150份的骨料倒入混砂机中；
步骤二 将16-20份的树脂粘结剂和固化剂的混合物混合后加入5-15份的破胶剂A ，搅拌均匀，充分溶解；
步骤三 将步骤二得到的混合物加入到步骤一中的骨料中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀，制得初级产品；
步骤四 将20-25份的树脂粘结剂和固化剂的混合物混合后加入1-7份的破胶剂B ，20-30份的加入缓释剂，搅拌均匀，充分溶解；
步骤五 将步骤四中得到的混合物加入到步骤三中得到的初级产品中，搅拌，充分固化；晾干，分散均匀过筛、包装。
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