[發(fā)明專利]一種緩釋破膠型壓裂支撐劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210189077.9
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102690645A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張福銘;李學(xué)軍;陳小華;王雪山;段連超;潘代奇;李厚銘;陳翔宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;天津中海油服化學(xué)有限公司;中海油田服務(wù)股份有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶;楊淑媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油田壓裂用緩釋破膠型壓裂支撐劑及其制備方法。

背景技術(shù)

目前壓裂液體系使用的破膠劑(過硫酸鹽、酶、膠囊破膠劑、緩釋酸等)由于加入量、加入順序等因素導(dǎo)致壓裂液不能完全均勻破膠，留下死角，滯留部分殘膠和濾餅，導(dǎo)致裂縫導(dǎo)流能力下降；再者普通支撐劑在高閉合壓力下容易破碎、回流以及嵌入地層，導(dǎo)致裂縫導(dǎo)流能力下降，影響壓裂效果。

中國專利CN1984769A公開了一種表面改性的油和氣井水力壓裂支撐劑，所述表面改善潤濕性、改變化學(xué)反應(yīng)性、改變表面地形、賦予潤滑性或控制這種支撐劑流體流動的相對滲透率。從而改善其潤濕性或流體親和力，改善其化學(xué)反應(yīng)性或者減小顆粒間的摩擦性質(zhì)。

中國專利CN101200632A公開了一種低密度支撐劑的制備方法和工藝，其使用植物纖維作為原料，用高分子樹脂包覆，得到體積密度在0.65g/cm³～1.10g/cm³的支撐劑，這種支撐劑可降低攜砂液的粘度，減少對地層和泵的傷害。

中國專利CN101522855A公開了一種具有可溶性復(fù)合涂層的支撐劑，將粒徑較小的微粒增強(qiáng)劑嵌入到涂覆有水不溶性涂層的支撐劑上，并用水溶性材料做外涂層，從而提高裂縫充填層的導(dǎo)流能力。

中國專利CN101666225A公開了一種表面改性的支撐劑，其包括基體和基體包覆層，所述基體包覆層是樹脂經(jīng)固化劑固化而成，并添加有高分子表面活性劑、潤滑劑以及疏水高分子，因此得到的支撐劑具有耐環(huán)境侵蝕能力的優(yōu)點(diǎn)。

US5420174A、US5218038A、US5639806A等主要描述了一些樹脂包覆型支撐劑，這些樹脂主要包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、呋喃或它們的混合物，基體主要有石英砂、陶粒或其他粉碎過的顆粒物質(zhì)。得到的支撐劑在地層條件下固化，因此能夠提高支撐劑的強(qiáng)度，并且防止支撐劑破碎、回流或者嵌入地層，從而提高導(dǎo)流能力。

目前在低滲油田的水力壓裂施工中，壓裂液需要盡快降低粘度，以便返排，減少對儲層的傷害，破膠劑的選擇和使用是壓裂液添加劑優(yōu)選的重要環(huán)節(jié)。普通破膠劑比如過硫酸鹽由于分批次加入的不均勻性及其快速反應(yīng)導(dǎo)致壓裂液提前破膠或者破膠不徹底，污染地層，影響壓裂效果；膠囊破膠劑由于有效含量高，使用量少，能夠緩慢釋放，解決了直接用過硫酸鹽導(dǎo)致的破膠過快不宜控制的問題。但是使用量少以及密度小也導(dǎo)致了在現(xiàn)場施工時與壓裂液體系混合不均勻，在地層中破膠也不徹底，滯留部分未破膠的死角，影響整體裂縫的導(dǎo)流能力；而酶破膠劑由于受到使用溫度和pH的影響，導(dǎo)致了其使用的局限性；緩釋酸釋放緩慢，可以使施工可操作性和有效性大大提高，在完成壓裂操作后，產(chǎn)物釋放完全，破膠液粘度較低，可起到徹底破膠和及時返排的目的。

目前還未有既能緩釋破膠又能減少支撐劑破碎等的緩釋破膠型壓裂支撐劑的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種油田壓裂用緩釋破膠型壓裂支撐劑。本發(fā)明開發(fā)的緩釋破膠型壓裂支撐劑，既具備緩釋破膠的功能又能夠防止支撐劑破碎、回流、嵌入地層，最大限度的實(shí)現(xiàn)均勻、連續(xù)破膠，進(jìn)而減小對地層的傷害，提高裂縫導(dǎo)流能力。

本發(fā)明的又一目的是提供一種制備緩釋破膠型壓裂支撐劑的方法。

具體地，本發(fā)明提供一種油田壓裂用緩釋破膠型壓裂支撐劑，所述支撐劑由內(nèi)而外依次包括基體材料、載藥層、緩釋層，其中所述載藥層包括破膠劑與填充劑，所述緩釋層包括成膜材料和致孔劑。

在實(shí)際應(yīng)用中，水自緩釋層進(jìn)入內(nèi)部后使破膠劑緩慢釋放，從而使壓裂液徹底破膠。

其中，壓裂液體系主要指羥丙基瓜膠與有機(jī)硼交聯(lián)劑按質(zhì)量百分比2∶1配制的壓裂液體系。

其中，所述基體材料可選自陶粒或石英砂。

其中，所述基體材料的粒徑可為20～60目，優(yōu)選20～40目。

其中，所述破膠劑可選自過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化叔丁基醇、過氧化苯甲酰、高錳酸鉀、次氯酸鹽、次溴酸鹽、重鉻酸鉀、生物酶、甲酸甲酯、甲酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二甲酯和丙二酸二乙酯中的一種或其組合。

其中，所述填充劑可選自滑石粉、碳酸鈣、硬脂酸鎂、二氧化硅和二氧化鈦中的一種或其組合。

上述填充劑與破膠劑的組合，不僅增強(qiáng)了粉末流動性，而且使物料不易吸濕。

其中，所述成膜材料可選自羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、乙烯-2-丙烯聚合物、羥丙基甲基纖維素酞酸酯、丙烯酸樹脂、醋酸纖維素、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚酯、聚乙烯醇、聚乳酸和膠原中的一種或其組合。

優(yōu)選地，所述聚酯是聚碳酸酯或聚β羥基丁酯。