CN206616183U - 多层覆膜双基智能控粘支撑剂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供多层覆膜双基智能控粘支撑剂，其技术方案为：在支撑剂（1）的表面包裹有超细活性胍胶粉层（2），在超细活性胍胶粉层（2）的表面包裹有表面活性剂层（3），在表面活性剂层（3）的表面包裹有速效增粘剂层（4）。本实用新型的有益效果：设计合理实用，智能调节悬砂性能，根据砂比的不同支撑剂形成不同粘度、不同携砂能力的携砂液，达到双级智能控粘，既保证了施工的安全性、又减少了地层污染，提高施工效果。

Description

多层覆膜双基智能控粘支撑剂

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其是多层覆膜双基智能控粘支撑剂。

背景技术

目前，国内外油田在压裂、充填防砂等工艺上，多采用携砂液或压裂液携带支撑剂进入井底，采用的支撑剂多采用经过分选的石英砂和人工烧制的陶粒，石英砂或陶粒密度较大，需要携砂液的高悬砂性能，使支撑剂不容易发生沉淀、堵塞，达到施工中高砂比要求。水基压裂液以水作溶剂或分散介质，向其中加入稠化剂、添加剂配制而成。主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂，即植物胶(瓜胶、田菁、魔芋等)、纤维素衍生物及合成聚合物。但是现有技术存在明显的不足：

1、携砂液需要提前配制，因为施工用量的不确定性，一般需要比实际用量多配制一定的附加量。施工完成，携砂液会有不同程度的剩余，剩余的携砂液会造成资源浪费，并增加处理成本。

2、携砂液悬砂能力相对恒定，不能随砂比的高低发生变化，这就造成了前期低砂比悬砂能力的浪费，又会造成高砂比携砂液悬砂能力不足，造成砂堵。并且前期注入大量的携砂液，必然增加对地层的伤害，影响施工效果。

3、大型施工需要大量的液罐和车辆，用于盛装携砂液，对井场的要求较大。

近几年国内也有将携砂液和支撑剂组合使其达到自粘效果的研究，多在支撑剂表面覆盖水溶性树脂和可溶胀聚合物，在实际操作中容易出现水溶性树脂和可溶胀聚合物发生交联后，在开采过程中不容易返排，造成充填带堵塞的问题，而且，树脂在地层环境下，容易出现固化，进一步堵塞充填带，影响油井产能。可溶胀的高分子聚合物在油田中应用广泛，如大量使用在注聚驱油工艺中，也在早期的压裂液配制中也作为添加剂而使用，但是高分子聚合物（尤其是交联后的）容易与油井中的粘土、粉细砂、死油等互相包裹，造成对地层的堵塞，而高分子聚合物的凝絮作用更加剧了这一过程。目前注聚驱油区块高分聚合物解聚问题，仍是很难解决的技术难题。

详见专利：

104893707 一种应用于清水压裂的自悬浮支撑剂及制备方法。

目前，利用两种不同的携砂液体系，利用其溶胀速率不同，达到在井筒内在井筒内粘度低（磨阻小），地层中粘度大（悬砂能力强）的智能控粘的研究，还没有人进行研究。

因此，因此研制一种既能实现可现场快速自动智能增粘，悬砂能力随砂比的升高而升高，又能实现管柱内磨阻低、充填带和地层不堵塞、高渗透的清洁型智能支撑剂，有很大的技术优势和很广泛的现场技术应用潜力。

发明内容

本实用新型提供一种新型的多层覆膜双基智能控粘支撑剂，利用高分子反向吸附技术，通过高分子携砂液与支撑剂混合、晾晒、烘干，将支撑剂表面吸附一层可以遇水溶解的增粘层，支撑剂进入搅拌池与水混合，增粘层快速溶解，增加水的携砂能力，形成新的携砂液，携砂液的悬砂能力可根据支撑剂的多少自动调节，低砂比时携砂液悬砂能力弱，高砂比时携砂液悬砂能力强。本实用新型的技术方案是这样实现的：在支撑剂的表面包裹有超细活性胍胶粉层在超细活性胍胶粉层的表面包裹有表面活性剂层，在表面活性剂层的表面包裹有速效增粘剂层，速效增粘剂层、表面活性剂层、增粘层遇水溶解。

本实用新型的有益效果：1、设计合理实用，智能调节悬砂性能，由于支撑剂有双基包覆，在井筒内粘度低（磨阻小），地层中粘度大（悬砂能力强），并且可以根据砂比的不同支撑剂形成不同粘度、不同携砂能力的携砂液，达到双级智能控粘，既保证了施工的安全性、又减少了地层污染，提高施工效果。2、该支撑剂具有自粘功能，不需要提前配制携砂液，避免了施工剩余的携砂液失效，造成浪费。并可以避免处理携砂液的费用，经济环保。3、超低污染。该支撑剂采用的两种增粘剂，分别为表面活性剂和超细胍胶，不使用树脂类和高分子聚合物。表面活性剂类携砂液属于粘弹性性携砂液，是在一定环境下形成胶束，不属于高分子聚合物，不会形成滤饼，也不会造成充填带的堵塞。超细胍胶粉经过精加工，其固体残渣率远远低于普通胍胶，并且使携砂液更容易返排，所以多层覆膜双基智能控粘支撑剂具有对地层和充填带超低污染的特点。4、现场施工不需动用大量的液罐和车辆，减少了设备成本，并减少了施工对井场场地的要求，使相对较小的井场也可以大规模施工。5、多层覆膜双基智能控粘支撑剂可以油田污水等配合使用，形成高效清洁的携砂液，可以减少地层污染，并增加油田污水的利用，减小回注压力。6、多层覆膜双基智能控粘支撑剂快速形成的携砂液具有遇油降粘的特性，携砂液遇油后快速降粘，利于后期的返排，提高施工效果，这是高分子聚合物和树脂类增稠剂所不具备的。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，多层覆膜双基智能控粘支撑剂，主要由支撑剂1、超细活性胍胶粉层2、表面活性剂层3和速效增粘剂层4构成；在支撑剂1的表面包裹有超细活性胍胶粉层2，在超细活性胍胶粉层2的表面包裹有表面活性剂层3，在表面活性剂层3的表面包裹有速效增粘剂层4。

本实用新型制作步骤及工艺流程：

制作步骤工艺流程：

1）、胍胶粉经过精研磨改性，制作成超细胍胶粉，然后添加5.6%的HX-03活性剂制成活性超细胍胶粉，活性超细胍胶粉（质量份比：0. 5-0.58%）与优质支撑剂经过搅拌（10min）、低温加热（120℃、30min）、烘干，制成一层覆膜支撑剂；

2）、一层覆膜支撑剂与表面活性剂（质量份比：0.8-1%）经过搅拌（10min），烘干（80℃、20min）、筛选制成二层覆膜支撑剂；

3）、二层覆膜支撑剂与速效增粘剂经过搅拌，低温加热（120℃、30min），烘干（80℃、20min），筛选制成多层覆膜双基智能控粘支撑剂。

使用工艺流程：

当支撑剂进入水中（清水、油田污水皆可）后，速效增粘剂层4首先溶解（约20s），并促进表面活性剂层3溶解。在速效增粘剂的作用下，表面活性剂迅速增粘（约1min），形成低粘高悬砂性能携砂液体系，同时降低携砂液的磨阻，使新形成的携砂液与支撑剂在注入管柱中能够不沉积不堵塞、低压力的注入地层。

当压裂液进入地层后，由于渗流面积变大、压裂液滤失等原因，携砂液流速下降、相对砂比升高，这时需要携砂液具有更高的悬砂性能。

在表面活性剂层3溶解完毕后，超细活性胍胶粉层2开始溶解，并在短时间内（1min-5min可根据施工要求调节）完成溶解与溶胀，进一步提高携砂液的粘度和携砂性能，降低压裂液的滤失，达到在地层中高悬砂性能的要求。

在施工时，砂比增大，单位体积内的支撑剂增多，溶解的表面活性剂和超细胍胶粉相应增加，形成复合携砂液粘度就会增加，可以达到低砂比时携砂液悬砂能力弱，高砂比时携砂液悬砂能力强的效果。综上，多层覆膜双基智能控粘支撑剂可以做到在井筒内粘度低（磨阻小），地层中粘度大（悬砂能力强），低砂比时粘度低，高砂比时粘度高的智能增粘效果，接近压裂和防砂施工的理想要求。

普通的胍胶粉在水中完全溶胀需要时间较长，并且附着吸附后容易板结，使其溶解溶胀能力大大减低，所以在用胍胶粉包覆支撑剂之前，用活性剂对胍胶粉进行处理，使包覆的胍胶粉层不失去快速溶解和溶胀的性质，达到快速增粘的目的。

多层覆膜双基智能控粘支撑剂的使用方法与普通支撑剂相同，直接将支撑剂加入混砂车，在混砂车内经过与清水或油田污水进行混合搅拌后，通过泵车注入地层，现场操作简单。

Claims (1)

1.多层覆膜双基智能控粘支撑剂，其特征在于：在支撑剂（1）的表面包裹有超细活性胍胶粉层（2），在超细活性胍胶粉层（2）的表面包裹有表面活性剂层（3），在表面活性剂层（3）的表面包裹有速效增粘剂层（4）。