[發(fā)明專利]一種水酸敏形變磁性示蹤功能自懸浮支撐劑及其制備方法

在審

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• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105670600A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王展旭;張鑫;王旌舟
• 申請（專利權(quán)）人: 王展旭
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 黃曉敏;于正河

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于油氣田壓裂增產(chǎn)支撐劑制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水酸敏形變磁性示蹤功能自懸浮支撐劑及其制備方法，該支撐劑遇水敏感導致體積膨脹形變而產(chǎn)生自懸浮能力；遇酸破膠沉淀而消除支撐劑自懸浮性能，有利于壓裂液的返排而降低儲層傷害；并且由于支撐劑含有電磁稀土材料，可以采用電磁監(jiān)測成像技術(shù)直接描述支撐劑所處裂縫的位置，使支撐劑具有磁性示蹤功能；支撐劑在復合材料配方、覆膜制備工藝、破膠返排施工方法和電磁成像監(jiān)測支撐劑導流所處位置的示蹤功能上具有特色。因此，在清水壓裂液體系下，該支撐劑具有自懸浮能力，能夠提高壓裂工程所產(chǎn)生的人工網(wǎng)狀裂縫的導流能力；利用人工裂縫“二次閉合”機理，可以實現(xiàn)嵌入加砂而防止出砂問題；同時利用嵌入加砂實現(xiàn)二次壓裂或多次重復壓裂的“轉(zhuǎn)向壓裂”加砂增產(chǎn)效果，降低壓裂液對儲層的傷害，提高支撐劑運移性能，增強壓裂增產(chǎn)效率。

背景技術(shù)：

低滲透、致密油氣和頁巖油氣資源儲量在全球及國內(nèi)都占相當高的比例，水力壓裂已經(jīng)成為常規(guī)單井增產(chǎn)增注技術(shù)，一般該類油氣藏的油氣井投產(chǎn)初期必須采取水力壓裂增產(chǎn)措施，通過導入支撐劑實現(xiàn)擴大導流能力、提高壓裂增產(chǎn)效果、獲得高質(zhì)量的單井產(chǎn)量。常規(guī)壓裂是利用地面高壓泵組，以高排量將壓裂液泵入井中，在井底憋起高壓，在井底附近產(chǎn)生裂縫，繼而將帶有支撐劑的攜砂液泵入裂縫，裂縫延伸充填支撐劑，停泵后，壓裂液返排地面，支撐劑滯留在裂縫中支撐裂縫，裂縫縫長長為優(yōu)，利于形成高導流能力的油氣通道。按照施工階段不同分為前置液、攜砂液和頂替液。前置液有降溫作用，為總液量的30-40％，攜砂液將支撐劑帶入裂縫，在總液體中比重大，頂替液將攜砂液送到指定預定位置，將井筒中攜砂液全部頂替到裂縫中。

近年來原油價格持續(xù)下跌，開采成本緊縮，常規(guī)壓裂液中地層水地表水攜砂差，濾失量大；天然瓜膠、瓜膠衍生物需要添加緩沖劑、殺菌劑、阻垢劑、防乳化劑、助分散劑、潤濕劑交聯(lián)劑、黏土穩(wěn)定劑等多種試劑，同時需要進行水敏、酸敏、堿敏、鹽敏、速敏、壓敏等多種配伍測試；滑溜水消耗水資源多，攜砂能力不能滿足大規(guī)模加砂需求，且加砂不均勻；有機/無機凍膠、交聯(lián)聚合物、VES、交聯(lián)泡沫等會產(chǎn)生地層吸附、殘渣等傷害，降低滲透率，降低導流能力；而且常規(guī)支撐劑裂縫生長延伸限制，常規(guī)壓裂一般先加入小粒徑沙子、后加入大粒徑，慢慢提高砂比，壓裂砂在滑溜水中會很快沉降，會造成“大肚子”現(xiàn)象；常規(guī)壓裂有效支撐裂縫只有60％-70％，支撐劑不能有效運移到壓裂裂縫的深部；常規(guī)壓裂通過提高壓裂液粘度、提高泵率提高懸砂性，會增加設(shè)備負荷和化學品消耗；使用小粒徑支撐劑提高懸砂性進行壓裂，會造成支撐劑嵌入地層，降低儲層導流能力；低密度支撐劑存在強度低，高密度支撐劑沉降快，覆膜砂價格高的缺點，存在密度、強度、價格之間的矛盾。現(xiàn)有的支撐劑可吸入肺部引發(fā)矽肺病、肺癌等疾病，降低居民飲用水質(zhì)量，危害鉆井工人及周邊居民的身體健康，耐高溫、耐高鹽、抗剪切的高強度功能水酸敏磁性示蹤功能自懸浮支撐劑有樹脂包被降低粉塵、碎片，同時包覆水溶性膨脹樹脂，有降阻效果，裂縫半長更長，可以運移到更遠處，且基本運移到目的油區(qū)范圍內(nèi)，不需要稠化劑、增強劑，實現(xiàn)清水壓裂，降低化學品用量，能夠降低壓裂綜合成本，壓裂工藝簡化、效率提高，提高油氣產(chǎn)量，現(xiàn)有的功能水酸敏形變磁性示蹤功能自懸浮支撐劑懸砂性能不強，抗壓強度、耐酸堿性不足，目前還沒有有效的耐高溫、耐高鹽、抗剪切的高強度水酸敏形變磁性示蹤功能自懸浮支撐劑制備及壓裂施工方法。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，尋求設(shè)計提供一種水酸敏形變磁性示蹤功能自懸浮支撐劑及其制備方法。