[發明專利]一種壓裂支撐劑的制備方法

有效

• 申請號: 201910069383.0
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109534740B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 朱建鋒;趙旭;盧博;汪加歡;賀鵬
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B20/02;C04B41/63;C09K8/80;C04B14/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

一種壓裂支撐劑的制備方法，首先，制備改性石英粉，然后，稱取52.5水泥與改性石英粉，加入水泥砂漿添加劑進行混料，將原料攪拌均勻，將水溶性樹脂溶于水中，再加入聚羧酸水泥減水劑，混合攪拌均勻配制造粒的混合溶液，其次，將攪拌均勻的料加入造粒機中噴灑混合溶液進行成型，最后，將造粒好的水泥石英支撐劑過篩，將過篩后的水泥石英支撐劑放入養護箱噴水性環氧樹脂溶液養護，將得到的水泥石英支撐劑在烘箱中固化后，即可得到復合水泥石英壓裂支撐劑，所制備的產品具有球形度好，密度低，優異的抗破碎性能、耐腐蝕性能，具有工藝簡單、成本低廉、原料易得的特點。

技術領域

本發明涉及石油壓裂支撐劑技術領域，特別涉及一種壓裂支撐劑的制備方法。

背景技術

水力壓裂技術作為油氣井增產的主要方法，已廣泛地應用于各種油氣田的開發中，而壓裂支撐劑是作為石油水力壓裂技術能否成功的關鍵。目前國外壓裂工藝所用的支撐劑主要以石英砂、陶粒和樹脂覆膜砂支撐劑為主。石英砂支撐劑在我國分布比較寬泛，容易獲得，價格相對較低，但其表面光潔度差，球形度差，抗破碎性差，容易破碎，僅適用在水力壓裂作業中淺水井和低密閉水井。而陶粒球形性好，強度高，抗壓強度高，不易折斷。但它們的密度相對于石英砂是比較大的，并且在工作的實施中，能耗極高、而且價格比較昂貴。覆膜砂支撐劑雖然性能優于石英砂支撐劑，但仍存在著球形度差，抗破碎性差，容易破碎等特點。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種壓裂支撐劑的制備方法，所制備的產品具有球形度好，密度低，優異的抗破碎性能、耐腐蝕性能，具有工藝簡單、成本低廉、原料易得的特點。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種壓裂支撐劑的制備方法，步驟如下：

步驟1：將石英粉加入雙氧水和濃硫酸的混合液，攪拌均勻，用去離子水過濾、洗滌至中性，干燥，加入硅烷偶聯劑KH560的乙醇溶液，室溫下攪拌過夜，洗滌后，干燥，得到改性石英粉；

步驟2：稱取一定的質量比的52.5水泥與改性石英粉，加入水泥砂漿添加劑進行混料，將原料攪拌均勻待用；

步驟3：造粒的混合溶液配制：將水溶性樹脂溶于水中，再加入聚羧酸水泥減水劑，混合攪拌均勻得到混合液；

步驟4：將步驟2中攪拌均勻的料加入造粒機中噴灑步驟3所得的混合液進行成型；

步驟5：將造粒好的水泥石英支撐劑過20-40目篩；

步驟6：將步驟5過篩后的水泥石英支撐劑放入養護箱噴水性環氧樹脂溶液養護18-24h；

步驟7：將步驟6得到的水泥石英支撐劑在烘箱中60-90℃溫度條件下固化3-6h后，即可得到復合水泥石英壓裂支撐劑。

所述步驟1中，濃硫酸的濃度為98wt％，雙氧水的濃度為35-40wt％，雙氧水和濃硫酸的質量比為2:(1-2)。

所述步驟1中，攪拌時間為30-40min，干燥溫度為120-140℃，干燥時間為4-6h。

所述步驟1中，硅烷偶聯劑KH560的乙醇溶液濃度為50-70wt％。

所述步驟1中，石英粉與硅烷偶聯劑KH560的乙醇溶液的質量體積比為1:(0.2-0.5)g/ml。

所述步驟2中，52.5水泥與石英粉的質量比為2:(1-2)。

所述步驟2中，水泥砂漿添加劑為52.5水泥與石英粉的總質量的1-5％。

所述步驟3中，水與水溶性環氧樹脂的質量比為1:(0.1-0.2)。

所述步驟3中，聚羧酸水泥減水劑為步驟3中混料總質量的1-2％。