[發(fā)明專利]超低密高強(qiáng)度石油支撐劑

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010231140.1
• 申請(qǐng)日: 2010-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN102002356A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐益民;張明俊;金宙永;徐小勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐益民;張明俊;金宙永;徐小勇
• 主分類號(hào): C09K8/80
• 分類號(hào): C09K8/80
• 代理公司: 萍鄉(xiāng)益源專利事務(wù)所 36119
• 代理人: 周益麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油壓井用壓裂支撐劑，尤其是涉及一種可使油田開采增產(chǎn)大幅度提高的超低密高強(qiáng)度石油支撐劑。?

背景技術(shù)

眾所周知，水力壓裂技術(shù)是石油增產(chǎn)的主要技術(shù)措施，水力壓裂效果好，石油增產(chǎn)量就提高，而影響水力壓裂效果的因素較多。石油支撐劑和壓裂液是油氣田開采水力壓裂施工中不可缺少的工程材料，同時(shí)壓裂液的類型和支撐劑的選擇也是影響壓裂效果的主要因素。而支撐劑的視密度、強(qiáng)度和破碎率又是支撐劑影響壓裂效果的主要性能指標(biāo)。目前支撐劑的種類也比較多，有石英砂、陶粒、玻璃球和樹脂包等，由于陶粒支撐劑相對(duì)其它支撐劑具有綜合性能指標(biāo)更好的特點(diǎn)，因此現(xiàn)有深層低滲透油氣藏層開采大都采用陶粒支撐劑。目前陶粒支撐劑主要是采用鋁釩土為主要原料用電解或燒結(jié)方法進(jìn)行制備，但陶粒支撐劑視密度在2.7mg/cm3以上，所具有的強(qiáng)度(抗壓)在52MPa水壓壓力下其破碎率大于10％，不能完全滿足壓裂支撐劑需快速填充壓裂裂縫并穩(wěn)固地支撐裂縫縫面的技術(shù)要求，造成地層深部油層局部有時(shí)出現(xiàn)壓裂裂縫在上部巖石的重力作用下重新閉合，從而降低水力壓裂效果，不利于石油增產(chǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中壓裂支撐劑存在的問題，本發(fā)明提出了一種不僅視密度低、且抗壓強(qiáng)度高、破碎率小，能快速填充壓裂縫并支撐壓裂縫面，有利于石油增產(chǎn)的超低密高強(qiáng)度石油支撐劑。?

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：所述超低密高強(qiáng)度石油支撐劑采用30-50％wt的白泥、30-50％wt的高嶺土和10-20％wt的長(zhǎng)石為原料混合后，再加入上述三種原料總重量2-5％的增強(qiáng)劑，經(jīng)濕法球磨、超細(xì)研磨、噴霧干燥、滾動(dòng)成型、烘干、篩分和高溫?zé)贫伞?

所述白泥優(yōu)選江西省萍鄉(xiāng)市南坑鎮(zhèn)出產(chǎn)的白泥，所述高嶺土優(yōu)選江西省宜春市出產(chǎn)的高嶺土，所述長(zhǎng)石優(yōu)選江西省高安市出產(chǎn)的長(zhǎng)石，所述增強(qiáng)劑為鋁溶膠、硅溶膠或磷酸鋁凝膠。?

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所制成的支撐劑各項(xiàng)性能指標(biāo)為：?

破碎率(52MPa水壓力下)：≤8％?

視密度：2.0-2.5mg/cm3?

本發(fā)明形成機(jī)理是：所述原料混合加入增強(qiáng)劑后，經(jīng)過濕法球磨和超細(xì)研磨工藝處理，其混合料變成為超細(xì)顆粒狀(細(xì)度為0.5-1μm)，因而大大提高顆粒的比表面積，使增強(qiáng)劑能均勻細(xì)密地覆蓋在超細(xì)顆粒表面上，高溫?zé)坪竽苁怪蝿﹥?nèi)部形成細(xì)小的網(wǎng)狀骨架體，減少了支撐劑內(nèi)部顆粒之間的空隙，使顆粒之間連接更緊密和牢固，從而大大降低了支撐劑的視密度，提高了支撐劑抗壓強(qiáng)度，降低了支撐劑的破碎率。?

本發(fā)明超低密高強(qiáng)度石油支撐劑由于具有超低視密度，高強(qiáng)度和低破碎率的特點(diǎn)，因此制成的支撐劑具有很好的導(dǎo)流能力，在水力壓裂中能快速地填充壓裂裂縫，并在水力壓裂結(jié)束后始終能使裂縫得到有效支撐，防止壓裂裂縫重新閉合，使地層流體以線性方式進(jìn)入裂縫，提高了水力壓裂效果，有利于石油增產(chǎn)。同時(shí)本發(fā)明還可充分利用本地資源為原料進(jìn)行制備，從而可降低支撐劑制造成本。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1，用35％wt的白泥、50％wt的高嶺土和15％wt的長(zhǎng)石為原料均勻混合后，再加入上述三種原料總重量4％的硅溶膠，經(jīng)濕法球磨40小時(shí)、超細(xì)研磨后顆粒細(xì)度達(dá)到0.5-1μm，再進(jìn)行噴霧干燥、而后在搪粒機(jī)中滾動(dòng)成型、烘干定型后再進(jìn)行20-40目篩分，再將篩分后得到的支撐劑顆粒在1100-1300℃高溫下保溫2-4小時(shí)燒制而成。?

本實(shí)施例1制得的石油支撐劑經(jīng)抽樣檢測(cè)，性能指標(biāo)為：?

視密度：2.45mg/cm3?

破碎率(52MPa水壓力下)：7.1％?

實(shí)施例2，采用50％wt的白泥、38％wt的高嶺土和12％wt的長(zhǎng)石為原料均勻混合后，再加入上述三種原料總重量2％的磷酸鋁凝膠，經(jīng)濕法球磨40小時(shí)、超細(xì)研磨后顆粒細(xì)度達(dá)到0.5-1μm，再進(jìn)行噴霧干燥、而后在搪粒機(jī)中滾動(dòng)成型、烘干定型后再進(jìn)行40-70目篩分，再將篩分后得到的支撐劑顆粒在1100-1300℃高溫下保溫2-4小時(shí)燒制而成。本實(shí)施例2制得的石油支撐劑經(jīng)抽樣檢測(cè)，性能指標(biāo)為：?

視密度：2.33mg/cm3?

破碎率(52MPa水壓力下)：6.2％?