[發明專利]一種塊狀防砂支撐劑的制備方法

有效

• 申請號: 201210591529.6
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103160271A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 秦升益;王光;胡寶苓;許智超;鐘毓娟
• 申請（專利權）人: 北京仁創科技集團有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80;C09K8/56;C04B26/10
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗;周美華

技術領域

本發明涉及一種塊狀防砂支撐劑的制備方法，屬于流體礦開采領域。

背景技術

在流體礦的開采中，通常需要利用支撐劑對壓裂的地縫進行填充，使裂縫不會在應力作用下重新閉合并形成一個具有高導流能力的流動通道。目前，國內外主要使用的是天然石英砂和人造陶粒兩種類型的支撐劑。由于支撐劑在使用中需要承受較大的沖擊力及應力，僅使用天然石英砂或人造陶粒其顆粒易被壓碎，產生的碎渣堵塞裂縫，造成裂縫的導流能力降低。因此，為得到高強度的支撐劑，現有技術中通常通過對天然石英砂或人造陶粒進行覆膜處理，來提高支撐劑的抗破裂能力。操作方法通常為：將支撐劑的基體（天然石英砂或人造陶粒）加熱，加入樹脂、表面活性劑、固化劑等攪拌混合，再經冷卻、破碎、篩分得到支撐劑。

上述操作在一定程度上改善了支撐劑的性能，但得到的仍然是顆粒狀的支撐劑。在巖石較硬時，顆粒狀的支撐劑易因被壓碎產生大量碎渣，在地質松軟時顆粒又易嵌入巖層，這兩者都會影響裂縫有效寬度和滲透率，使裂縫的導通能力下降。

另外，井壁周圍常會出現出砂現象，井壁出砂易造成：地面和井下設備嚴重磨蝕，甚至造成砂卡；沖砂檢泵、地面清罐等維修工作量劇增；砂埋油層或井筒砂堵進而造成油井停產；出砂嚴重時還會引起井壁甚至油層坍塌從而造成油井報廢。顆粒狀的支撐劑，不能適用于井壁周圍防砂，只適合在閉合壓力下填充巖層間隙使用，若對顆粒狀的壓裂支撐劑進行簡單結構改變，將其用于井壁周圍防砂，則需要綜合考慮其對于固化成型性、高強度、高透油阻水性能等多重性能的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服傳統顆粒狀支撐劑不適用于井壁周圍防砂以及運用在壓裂防砂時的上述缺陷，從而提供一種既適合于壓裂防砂又適合于井壁周圍防砂的塊狀防砂支撐劑的制備方法。

本發明要解決的另一個技術問題在于提供一種具有高強度、高透油阻水性、易固化成型的的塊狀防砂支撐劑的制備方法。

本發明還提供一種既適合于壓裂防砂又適合于井壁周圍防砂的具有高強度、高透油阻水性、易固化成型的塊狀防砂支撐劑。

為此，本發明提供了一種塊狀防砂支撐劑的制備方法，包括以下步驟：

（a）將基體加熱至400-600℃，倒入混砂機中，對其進行攪拌，使其溫度降低至160-240℃；

（b）向經過所述步驟（a）處理的所述基體中加入樹脂，并混合攪拌均勻，使樹脂對所述基體進行覆膜，隨后加入分散劑，再次混合攪拌均勻，得到覆膜后的混合物，其中，加入的所述樹脂與所述基體的重量百分比為：0.5-10:100加入的所述分散劑與所述樹脂的重量百分比為：0.2-0.3:100；

（c）將步驟（b）所得的所述混合物經冷卻、破碎、篩分處理，得到支撐劑初產物；

（d）將步驟（c）所得的所述支撐劑初產物注入井中，向其加入具有溶劑醇的固化劑，使所述支撐劑初產物井下固化成塊狀防砂支撐劑；其中，加入的所述具有溶劑醇的固化劑與所述樹脂的重量百分比為15-20:100。

所述步驟（b）中，向所述基體加入樹脂的具體步驟為：先向降溫后的所述基體加入耐溫熱固性酚醛樹脂，攪拌20-40S，使其對所述基體進行初步覆膜，再加入環氧值為0.01-0.03eq/100g的環氧改性有機硅樹脂，攪拌15-30S，使其對所述基體進行二次覆膜，其中，加入的所述耐溫熱固性酚醛樹脂與所述環氧改性有機硅樹脂的重量百分比為4-5：100。

所述步驟（b）中，在加入耐溫熱固性酚醛樹脂的同時加入增韌劑，攪拌均勻；其中，加入的所述增韌劑與所述耐溫熱固性酚醛樹脂的重量百分比為：2-4:100。

所述步驟（c）中，加入的所述具有溶劑醇的固化劑為咪唑類固化劑。

所述咪唑類固化劑的具體制備方法為：向咪唑類固化劑中加入醇，攪拌均勻后加入促進劑，攪拌均勻并用水稀釋。

所述增韌劑為羧基丁腈橡膠、液體丁腈橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮中的任意一種。

所述分散劑為液體石蠟、鈣基脂或石蠟中的一種。

所述基體的粒徑為0.425-0.85mm。

本發明所述的塊狀防砂支撐劑的制備方法，具有以下優點：