[發明專利]覆膜支撐劑的制備方法

有效

• 申請號: 202010830046.1
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112080270B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 劉猛;馬煜真;黃忠源;張富信;張金良;梁文玉
• 申請（專利權）人: 北京中冶設備研究設計總院有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 袁文婷;張娓娓

本發明提供一種覆膜支撐劑的制備方法，包括將鎳鐵渣作為支撐劑原料進行粒化，制備成粒化渣；將所述粒化渣在1000℃?1200℃下燒結，保溫30min?120min，制備成陶粒骨料；將陶粒骨料加熱至260℃±10℃，保溫2min?3min，再將溫度降至210℃±10℃，邊攪拌邊加入樹脂，攪勻后加入固化劑使樹脂固化，在顆粒成團結塊之前加入潤滑劑防止粘連，繼續攪拌2min?3min得到初級支撐劑；將初級支撐劑冷卻、破碎、過篩，制得覆膜陶粒支撐劑。利用本發明，能夠解決目前的支撐劑性能差、成本高等問題。

技術領域

本發明涉及油氣田壓裂開采技術領域，更為具體地，涉及一種覆膜支撐劑的制備方法。

背景技術

水力壓裂技術是解決油氣田滲透率的一項有效技術，它是利用地面上的高壓泵組，將高粘度的壓裂液以大大超過地層吸收能力的排量注入到井內，在井底憋出高壓；當此壓力大于井壁附近的地層應力和地層巖石抗張強度時，在井底附近的地層會產生裂縫；繼續注入帶有支撐劑的含砂液，裂縫向前延伸并被壓裂支撐劑填充，關井后裂縫閉合在填充的支撐劑上，最后在井底附近地層內產生具有一定幾何尺寸和導流能力的裂縫，便于周圍原油更快流入油井底部，達到增產的目的。支撐劑作為水力壓裂中的重要填充介質，其性能直接影響了整個油井的增產能力。

目前國內外使用的支撐劑主要為石英砂、陶粒覆膜支撐劑。壓裂選用石英砂的石英含量一般在80％左右，優質石英砂石英含量高達98％。石英砂作為壓裂用支撐劑具有相對密度低、經濟實惠、操作方便等優點。但是其強度較低，當巖層閉合壓力超過35MPa時，石英砂大量破碎，影響導流能力，因此石英砂僅適用于低閉合壓力油氣層及淺井；此外、優質石英砂作為重要的地質資源，石油行業內已逐步禁止使用。

陶粒支撐劑屬于人造支撐劑，主要采用鋁土礦、高嶺土、硅酸鎂等為原料，經混料、造粒、干燥、燒結等過程制備得到。壓裂用陶粒支撐劑具有優秀的力學性能，可用于深部油氣層開采，但陶粒的原料選擇與制造過程都比較嚴格復雜，對高品質鋁礬土的依賴性較強。因此，生產和應用成本較高且造成一定資源浪費。

覆膜支撐劑是在骨料表面包覆一層高強度樹脂膜，以改善傳統支撐劑的抗破碎能力和耐酸溶解能力。但目前技術條件下覆膜支撐劑的骨料大多仍為石英砂和陶粒，仍無法避免資源浪費。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種覆膜支撐劑的制備方法，以解決目前的支撐劑性能差、成本高等問題。

本發明提供一種覆膜支撐劑的制備方法，所述方法包括：

將鎳鐵渣作為支撐劑原料進行粒化，制備成粒化渣；

將所述粒化渣在1000℃-1200℃下燒結后保溫30min-120min，制備成陶粒骨料；

將所述陶粒骨料加熱至260℃±10℃，保溫2min-3min，再將溫度降至210℃±10℃，邊攪拌邊加入樹脂，攪勻后加入固化劑使樹脂固化，在顆粒成團結塊之前加入潤滑劑防止粘連，繼續攪拌2min-3min得到初級支撐劑；

其中，所述樹脂與所述陶粒骨料的重量比為：(1-10):100；所述固化劑與所述樹脂的重量比為(1-6):100；所述潤滑劑與所述樹脂的重量比為(1-6):100；

將所述初級支撐劑冷卻、破碎、過篩，制得覆膜陶粒支撐劑。

此外，優選的方案是，所述樹脂固化的時間為3min-6min。

此外，優選的方案是，所述鎳鐵渣通過盤式造粒機進行粒化，制備成粒化渣。

此外，優選的方案是，所述粒化渣的粒徑為20-70目。

此外，優選的方案是，所述鎳鐵渣包括如下質量百分比含量的成分：