[發明專利]覆膜支撐劑的制備方法

在審

• 申請號: 201811159469.4
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109294552A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 熊帆;熊鷹;王正力;陳秋慶
• 申請（專利權）人: 重慶長江造型材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 王典彪

本發明屬于用于鉆孔或鉆井的混合物領域，具體公開了一種覆膜支撐劑的制備方法，包括如下步驟：包括如下步驟：(1)準備如下原材料：骨料、多元醇類樹脂、環氧樹脂、環氧樹脂固化劑、異氰酸酯樹脂、催化劑和胺類添加劑，其中多元醇類樹脂的羥基當量為60?300，異氰酸酯樹脂質量份數為多元醇類樹脂的量的2/5?4/5；(2)加熱；(3)混砂；(4)第一次覆膜；(5)第二次覆膜：(6)出砂。用該制備方法制備的支撐劑能在清水中自然懸浮，在滿足傳統支撐劑的壓裂指標的同時，在壓裂過程中不需要添加任何的增稠劑，減少了壓裂成本，精簡壓裂工藝，減少對環境的污染。

技術領域

本發明涉及用于鉆孔或鉆井的混合物領域，具體涉及一種覆膜支撐劑的制備方法。

背景技術

為了開發深層油、氣井，提高產量，水力壓裂技術被廣泛使用。水力壓裂技術是利用地面的高壓泵組，通過井筒不斷向油井內注入具有較高粘度的壓裂液，使得油井下部形成高壓的一種技術。隨著壓裂液的不斷注入，壓力也不斷升高，當井壁附近的地層巖石抗張強度和地層應力小于壓裂液形成的壓力時，井底附近的地層就將產生裂縫。當攜帶支撐劑的壓裂液被繼續注入時，巖層裂縫會往前延伸并且被支撐劑填充，停止壓裂作業后支撐劑起著平衡地層壓力、使巖縫保持裂開并具有一定導流能力的作用，從而達到使油氣田增產、延長油氣井服務年限的目的。

壓裂支撐劑使地下深層壓裂縫有效撐開，在油氣開采f中發揮著十分重要的作用，是影響水力壓裂技術實施效果的關鍵材料之一。理想的油氣井用壓裂支撐劑，要求有高的攜帶能力和高砂比，因此需要盡可能低的密度和盡可能高的強度。傳統的壓裂支撐劑強度大，但是密度也高，其懸浮性差，容易沉淀，不容易被攜帶入到井中。為了更有效的使壓裂支撐劑到達井的靶位置，在壓裂的過程中需要配制攜帶液。攜帶液是以水為主要載體，添加水溶性高分子以及其它的胺類添加劑從而增加攜帶液的粘度，同時降低攜帶液的摩阻。在施工過程中壓裂支撐劑和攜帶液混合，在高粘度的攜帶液當中，壓裂支撐劑懸浮在其中，這樣就能泵送得更遠。

目前國內壓裂工藝也有部分采用覆膜工藝制備支撐劑，在覆膜時一般都只覆一層膜，在覆膜時所用樹脂多為環氧樹脂或酚醛樹脂。也有部分支撐劑采用兩層覆膜工藝，在內層用環氧樹脂或酚醛樹脂覆膜后，再在外層用聚氨酯樹脂覆膜。聚氨酯樹脂是一個極大的體系，是由異氰酸酯基與羥基反應形成的。

現在用于支撐劑覆膜的聚氨酯樹脂的效果均是提高支撐劑的硬度并降低支撐劑的破碎率，但是這種支撐劑只滿足了強度和硬度的要求，還是不能自懸浮。施工時還是需要再配制具有黏彈性的攜帶液，這種施工方法使得壓裂成本高，對儲層傷害嚴重，對環境存在污染。

發明內容

本發明的目的在于提供一種覆膜支撐劑的制備方法，該支撐劑能在清水中自然懸浮，在滿足傳統支撐劑的壓裂指標的同時，在壓裂過程中不需要添加任何的增稠劑，減少了壓裂成本，精簡壓裂工藝，減少對環境的污染。

為達到上述目的，本發明的基礎方案如下：覆膜支撐劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)準備如下原材料：骨料、多元醇類樹脂、環氧樹脂、環氧樹脂固化劑、異氰酸酯樹脂、催化劑和胺類添加劑，其中多元醇類樹脂的羥基當量為60-300，異氰酸酯樹脂質量份數為多元醇類樹脂的量的2/5-4/5；

(2)加熱：將步驟(1)中的骨料加熱到180-230℃；

(3)混砂：將步驟(2)中的骨料加入到混砂鍋中以70-100轉/min的轉速混砂；

(4)第一次覆膜：將步驟(1)中的環氧樹脂加入到混砂鍋中；待混砂鍋溫度降至150-200℃時加入步驟(1)中的環氧樹脂固化劑；

(5)第二次覆膜：待混砂鍋的溫度降至80-130℃時加入多元醇類樹脂和催化劑；70-110℃時加入胺類添加劑；60-100℃時加入異氰酸酯樹脂；

(6)出砂：40-70℃時出砂。