[發明專利]一種樹脂懸浮劑組合物及其應用

在審

• 申請號: 201710041316.9
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106967410A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 劉晟;化京衡;王勃;張方凱;范淼
• 申請（專利權）人: 北京清水蘭德油田技術服務有限公司
• 主分類號: C09K8/88
• 分類號: C09K8/88;C09K8/80;C08F212/08;C08F226/06;C08F220/18;C08F222/06
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司11279
• 代理人: 田昕,司麗春

技術領域

本發明涉及一種固體顆粒處理劑組合物及其應用，特別涉及一種能夠使液相中的固體顆粒懸浮于液相的樹脂懸浮劑組合物及其應用。

背景技術

壓裂是指采油或采氣過程中，利用水力作用，使油氣層形成裂縫的一種方法，又稱水力壓裂。油氣層壓裂工藝過程中用壓裂車，把高壓大排量具有一定粘度的液體擠入油層，當把油層壓出許多裂縫后，加入支撐劑(如石英砂等)充填進裂縫，提高油氣層的滲透能力，以增加注水量(注水井)或產油量(油井)。上述具有一定粘度的液體又稱壓裂液，用于攜砂，將支撐劑送入地層目的區域，防止相對密度較高的支撐劑沉降析出。

現有的壓裂液，主要是通過增稠劑和交聯劑，提高液體粘度，抑制支撐劑沉降的速度。壓裂液粘度的提高，只是抑制了支撐劑的相對沉降速度，并沒有解決支撐劑沉降析出的根本問題，支撐劑作業后堆積于縫隙底部，鋪砂不均勻；同時，增稠劑的加入，產生地層污染和地層傷害，影響油氣的產量。對于致密油氣地層來說，壓裂作業普遍選用低粘度的水基壓裂液和支撐劑的混合物，在高速率下泵送至地下。這種滑溜水壓裂方案的壓裂效果較好，但其低粘度的壓裂液會導致輸送支撐劑能力變差，增加了支撐劑發生沉積和沙丘現象，同時支撐劑在裂縫中的分布情況也不好，極大的影響油氣產量。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

為了改善現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種樹脂懸浮劑組合物及使用該樹脂懸浮劑組合物制備得到的懸浮改性固體顆粒支撐劑。該樹脂懸浮劑組合物使用方便，能使液相中的固體顆粒懸??；將該組合物應用于支撐劑可實現支撐劑在清水或污水中的自主懸浮，在高砂比(砂比即沙子總量與攜砂液的比值)的情況下，支撐劑在油氣層裂縫中的運移過程中不沉降，可以運移至油氣層裂縫的遠端，從而減少或避免了壓裂液增稠劑以及交聯劑的使用，解決了使用增稠劑造成的地層傷害和裂縫表面鋪砂不均勻的問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供了如下技術方案：

一種樹脂懸浮劑組合物，包括用于包覆固體顆粒的油溶性陽離子樹脂、用于提高所述油溶性陽離子樹脂的力學強度的添加劑和用于將所述油溶性陽離子樹脂分散于液相中的互溶劑。

上述樹脂懸浮劑組合物在另一種實施方式中，所述油溶性陽離子樹脂是以選自乙烯基吡啶類、氯乙烯、苯乙烯、馬來酸酐、丙烯酸丁酯中的材料作為共聚單體共聚形成的二元或多元共聚物。

上述樹脂懸浮劑組合物在另一種實施方式中，所述所述乙烯基吡啶類包括乙烯基吡啶、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、乙烯氧化吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、3-乙烯基-5-溴吡啶。

上述樹脂懸浮劑組合物在另一種實施方式中，所述油溶性陽離子樹脂為4-乙烯基吡啶、3-乙烯基-5-溴吡啶和苯乙烯為共聚單體形成的三元共聚物。

上述樹脂懸浮劑組合物在另一種實施方式中，二元或多元共聚物的制備方式可以為懸浮聚合、溶液聚合等自由基聚合方式。例如，采用乙腈為溶劑、AIBN為引發劑的溶液聚合。

上述樹脂懸浮劑組合物在另一種實施方式中，所述二元或多元共聚物的平均分子量為10-300萬，如：30萬-110萬。

上述樹脂懸浮劑組合物在另一種實施方式中，所述添加劑為含磷有機化合物；優選地，所述含磷有機化合物可以為氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、羥基乙叉二膦酸、2-膦酰基丁烷1,2,4-三羧酸、羥基膦?；宜?、多氨基多醚基甲叉膦酸、膦?；人嶂械囊环N或幾種；例如所述含磷有機化合物選擇羥基乙叉二膦酸。

上述樹脂懸浮劑組合物在另一種實施方式中，所述互溶劑為油水互溶的有機溶劑；優選地，所述油水互溶的有機溶劑可以為C1-C3的醇，例如可以為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇；所述油水互溶的有機溶劑可以為酮類，例如可以為丙酮、乙酰丙酮；所述油水互溶的有機溶劑可以為醚類，例如乙醚、乙二醇丁醚。

上述樹脂懸浮劑組合物在另一種實施方式中，油溶性陽離子樹脂、添加劑和互溶劑的重量比為1：1-4：1-4，如1：2-4：2-4或1：3：2.5。

一種含有上述樹脂懸浮劑組合物的懸浮改性固體顆粒支撐劑，通過包含以下步驟的方法獲得：將上述樹脂懸浮劑組合物、固體顆粒支撐劑、水和氣體混合。優選情況下，每添加1L樹脂助劑組合物，則加入固體顆粒支撐劑200-1000kg、水500-2000L、氣體10-500L；例如，每添加1L樹脂助劑組合物，則加入固體顆粒支撐劑1000kg、水500L、氣體100L。