[發明專利]一種覆膜自清潔支撐劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910553790.9
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110423603A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 張景臣;陳凱;楊巖;安恒旭;石勝男
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 鞏固;白玉娜

本發明的一種覆膜自清潔支撐劑及其制備方法和應用，覆膜自清潔支撐劑包括支撐劑和硅丙乳液包覆膜，硅丙乳液包覆膜的量至少足以包覆支撐劑的全部表面，支撐劑選自石英砂、陶粒、玻璃球、鋁球、核桃殼中的一種或幾種，粒徑為6?140目，所述支撐劑與所述硅丙乳液包覆膜的質量比為6：1～40：1。外包薄膜具有隔離作用，使支撐劑與地層水、壓裂液破膠殘留液等液體不發生直接接觸，延長了支撐劑的持續作用時間；外包薄膜具有親水性，一旦覆膜自清潔支撐劑的表面被原油污染，儲層中的地層水會在覆膜支撐劑表面與原油發生置換，原油脫落，實現自我清潔、抗油污的同時，增加了滲流通道體積，進而提高閉合裂縫中支撐劑充填層的導流能力，強化壓裂改造效果。

技術領域

本發明涉及一種改性支撐劑，具體涉及一種覆膜自清潔支撐劑及其制備方法和應用，屬于油氣田開發領域。

背景技術

目前水力壓裂技術被廣泛應用于非常規油氣資源開發領域，其原理是利用水壓將巖石層壓裂，從而在目標儲層中形成人工裂縫，然后利用地面泵送設備將支撐劑泵入裂縫，最終在裂縫中形成支撐劑充填層，并且利用支撐劑充填層之間的孔隙為油氣提供滲透率遠高于基質滲透率的滲流空間，從而獲取更大的油氣產能。因此如何提高壓裂后儲層的改造效果、獲得更高的人工裂縫導流能力已經成為了當前的研究熱點與難點。

目前，礦場上應用較多的支撐劑主要為天然石英砂、陶粒支撐劑以及樹脂覆膜支撐劑等。但是上述三種支撐劑都存在著一定的局限性，實際裂縫導流能力并沒有達到設計最優值，壓裂效果與預期效果相差明顯較大。經研究，我們發現主要原因在于支撐劑容易受周圍復雜的環境影響，導致原本形成的支撐劑充填層之間的孔隙變小或堵塞所致。例如天然石英砂、陶粒支撐劑容易受地層水的長時間浸泡，導流支撐劑強度降低易破碎，導流能力下降；天然石英砂、陶粒支撐劑以及覆膜支撐劑容易吸附流經的石油和壓裂液破膠殘留物質，在支撐劑表面形成一層油膜，占用孔隙空間。因此，現有支撐劑的性能存在一定缺陷，存在著很大的改進空間。

發明內容

針對現有技術中支撐劑容易破碎或粘附油膜，導致支撐劑充填層導流能力過低的問題，本發明提供一種覆膜自清潔支撐劑及其制備方法和應用。

本發明的方案如下：

一種覆膜自清潔支撐劑，其特征在于包括支撐劑和硅丙乳液包覆膜，所述硅丙乳液包覆膜的量至少足以包覆所述支撐劑的表面。

所述支撐劑選自石英砂、陶粒、玻璃球、鋁球、核桃殼中的一種或幾種。

所述支撐劑的粒徑為6-140目。

所述支撐劑為白砂，所述支撐劑與所述硅丙乳液包覆膜的質量比≤40：1。

所述支撐劑為陶粒，所述支撐劑與所述硅丙乳液包覆膜的質量比≤50：1。

制備所述的一種覆膜自清潔支撐劑的方法，包括以下步驟：

將支撐劑顆粒置于容器中，攪拌下加熱至100-200℃，

然后將硅丙乳液與上述加熱后的支撐劑顆粒混合、攪拌，對所述支撐劑進行覆膜，靜置降溫后，用篩網篩選，所述篩網的目數與所述支撐劑粒徑的目數對應，得到覆膜自清潔支撐劑。

方法中使用的所述支撐劑選自石英砂、陶粒、玻璃球、鋁球、核桃殼中的一種或幾種，粒徑為6-140目；所述硅丙乳液的密度為1200-1600kg/m³、粘度為15000～16000mpa·s。

所述支撐劑與所述硅丙乳液的質量比≤40：1。

所述的一種覆膜自清潔支撐劑的用途，用于注砂壓裂技術，包括水力壓裂技術和無水壓裂技術。

本發明的有益技術效果：