[發明專利]納微米支撐顆粒組合物、納微米支撐顆粒和水力壓裂方法

有效

• 申請號: 202010301378.0
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN113530510B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 林厲軍;黃降水;斯蒂芬妮·于;劉付臣;尹叢彬;龔蔚
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;北京華美世紀國際技術有限公司;北京石油機械有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/267;C09K8/80
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了一種納微米支撐顆粒組合物、納微米支撐顆粒和水力壓裂方法。該納微米支撐顆粒組合物包括液體溶劑、至少一種表面活性劑、顆粒形成化合物、至少一種固化劑和pH控制劑，納微米支撐顆粒組合物的pH值在11.5以上。通過控制pH控制劑添加量使得納微米支撐顆粒組合物的pH值在11.5以上，因此可以得到從納米級別至微米級別的納微米支撐顆粒，并且其D50為50nm～100μm，所得到的納微米支撐顆粒中的納米顆?？梢云鸬浇档蛪毫岩簽V失的作用；微米顆粒可以進入或形成在包括微裂縫在內的各種尺寸的裂縫，進而起到充分支撐微裂縫等裂縫的作用，在兩種顆粒的共同作用下，顯著提高微裂縫導流率，從而提高原油產量。

技術領域

本發明涉及水力壓裂技術領域，具體而言，涉及一種納微米支撐顆粒組合物、納微米支撐顆粒和水力壓裂方法。

背景技術

水力壓裂一直是含油氣層中增產烴的重要技術。在典型的水力壓裂處理中，含有固體支撐劑的水力壓裂液(如線性凝膠和滑溜水)以足夠高的壓力注入地層中，以引起或擴大儲層中的裂縫。當去除水力壓裂液時，填充的支撐劑可以保持裂縫開放，允許流體從地層通過支撐劑流到生產井眼。由此可見支撐劑非常重要，因為它提供了裂縫的長期導流性。

公開號為CN 107109203 A的中國專利申請公開了用于油田應用的水力壓裂液，該水力壓裂液包含球形珠粒形成用液體組合物，該球形珠粒形成用液體組合物的特征在于初級液體前體和次級液體前體，該初級液體前體的特征在于膠束形成用表面活性劑、珠粒形成用化合物以及不含固體的液體溶劑；以及該次級液體前體的特征在于一種或多種固化劑以及一種或多種共固化劑。其得到的球形珠粒的粒徑在0.1mm～30mm之間，所以無法對微裂縫起到支撐作用。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種納微米支撐顆粒組合物、納微米支撐顆粒和水力壓裂方法，以解決現有技術中球形珠粒形成用液體組合物無法對微裂縫起到支撐作用的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種納微米支撐顆粒組合物，該納微米支撐顆粒組合物包括液體溶劑、至少一種表面活性劑、顆粒形成化合物、至少一種固化劑和pH控制劑，納微米支撐顆粒組合物的pH值在11.5以上。

進一步地，上述pH控制劑為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。

進一步地，上述顆粒形成化合物選自樹脂本體和稀釋劑，樹脂本體選自脂肪族環氧化物、環氧功能樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和醚醛樹脂組成的組中的任意一種，稀釋劑選自縮水甘油胺環氧化物、脂環族環氧化物、酸酐、雙酚A二縮水甘油醚、聚縮水甘油醚、縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、組成的組中的任意一種或多種。

進一步地，上述表面活性劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑和兩性表面活性劑中的任意一種或多種的組合。

進一步地，上述液體溶劑選自水、海水、鹽水溶液、醇溶劑，醇溶劑選自乙醇、丙醇和丁醇中的任意一種或多種。

進一步地，上述固化劑選自異佛爾酮二胺、三氟化硼衍生物、咪唑啉、硫醇、酰肼、聚酰胺、單乙醇胺、芐基二甲胺、路易斯酸、叔胺、異佛爾酮、咪唑、硫化物、酰胺或其衍生物中的任意一種。

進一步地，上述納微米支撐顆粒組合物中，顆粒形成化合物和固化劑的質量含量為10～75％，表面活性劑的質量含量為0.5～20％，優選地，顆粒形成化合物和固化劑的質量含量為45～65％，表面活性劑的質量含量為2～10％。

進一步地，上述納微米支撐顆粒組合物還包括增粘劑，優選增粘劑選自碳酸鈣納米顆粒、硅酸鹽納米顆?；虬郾０坊蚓垡蚁┐嫉乃苄跃酆衔铮瑑炦x納微米支撐顆粒組合物的粘度為10～60cPs。

根據本發明的另一方面，提供了一種納微米支撐顆粒，采用納微米支撐顆粒組合物固化形成，該納微米支撐顆粒組合物為上述任一種的納微米支撐顆粒組合物，納微米支撐顆粒的D50為50nm～100μm。