[發明專利]一種壓裂用水控性氧化破膠自懸浮支撐劑的制備方法

有效

• 申請號: 202010908522.7
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112300774B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 鄭存川;張太亮;徐晨陽;劉福川;付玉龍
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;成都智誠中烏油氣技術服務有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 重慶嘉禾共聚知識產權代理事務所(普通合伙) 50220
• 代理人: 吳迪

本發明公開了一種壓裂用水控性氧化破膠自懸浮支撐劑的制備方法，包括以下步驟：在200mL甲苯或丙酮溶劑中加入15?25％wt的單體原料，充分攪拌使其在溶劑中均勻溶解，在攪拌下分別加入0.2?0.4％wt的引發劑、2?3％wt的交聯劑以及0.1％wt的強氧化破膠劑；然后在加入總體液體量的40?60％wt的支撐劑，在攪拌下使支撐劑在反應體系中均勻懸浮分散；反應體系在30?40℃攪拌下反應，直至體系粘度升高，攪拌速度下降后，自然放置2?4小時后，最后進行過濾，固相冷卻即為水控性氧化破膠自懸浮支撐劑。本發明得到一種在水中具有分散性強，表觀密度較低的可控破膠自懸浮支撐劑，對于油氣增產中的壓裂具有重要意義。

技術領域

本發明屬于油氣壓裂增產技術領域，具體涉及一種壓裂用水控性氧化破膠自懸浮支撐劑的制備方法。

背景技術

隨著頁巖氣及深井超深井的開發，大型壓裂成為儲層改造的有效措施之一，在壓裂過程中為了提高壓裂后流體的導流能力，都需要加入支撐劑。但支撐劑在施工過程中為了克服罐體、管道、地層近井地帶沉降，需要加入一定量的稠化基或交聯后的凍膠液。稠化劑及凍膠液由于存在粘度高、對溫度、礦化度的敏感，因此導致注入壓力增加，施工工藝復雜，或者稠化劑凍膠液的穩定性受到影響，從而影響對支撐劑的懸浮能力，導致支撐劑的沉降，達不到壓裂的預期效果。

目前，國內外也在研究自懸浮支撐劑，其主要方法是在支撐劑表面覆蓋一層吸水膨脹性的樹脂材料制備而成，該類支撐劑在遇水時能夠吸水膨脹，一定程度上降低支撐劑的密度，實現自懸浮功能，但此類支撐劑進入地層，壓裂施工完成后，地層壓力閉合，擠壓支撐劑，由于支撐劑表面使吸水膨脹樹脂，受壓力的影響使懸浮支撐劑顆粒之間擠壓更加嚴實，導致地層滲透率大大下降，甚至會被完全封堵。如何實現支撐劑的自懸浮分散，同時又不影響地層滲透率，是目前壓裂液支撐劑研究的一個難題。

發明內容

為了克服現有技術中的缺點，本發明提供一種壓裂用水控性氧化破膠自懸浮支撐劑的制備方法，本方法得到一種在水中具有分散性強，表觀密度較低的水控性氧化破膠自懸浮支撐劑，對于油氣增產中的壓裂具有重要意義。

本發明解決上述技術問題所提供的技術方案是：一種壓裂用水控性氧化破膠自懸浮支撐劑的制備方法，包括以下步驟：

在200mL甲苯或丙酮溶劑中加入15-25％wt的單體原料，充分攪拌使其在溶劑中均勻溶解，在攪拌下分別加入0.2-0.4％wt的引發劑、2-3％wt的交聯劑以及0.1％wt的強氧化破膠劑；然后在加入總體液體量的40-60％wt的支撐劑，在攪拌下使支撐劑在反應體系中均勻懸浮分散；整個反應體系在30-40℃攪拌下反應，直至體系粘度升高，攪拌速度下降后，自然放置2-4小時后，最后進行過濾，固相冷卻即為制備的水控性氧化破膠自懸浮支撐劑。

本發明的作用機理為：該支撐劑由于表面覆蓋一層親油樹脂，因此在配制壓裂液時，該支撐劑不吸水、不膨脹，同時也不易于下沉，只要在配液時加入極少的分散劑，就可以使支撐劑分散在水中，支撐劑隨液體進入地層，在壓裂施工結束后，支撐劑留在地層裂縫中，在溫度作用下，表層的樹脂慢慢降解，同時釋放出氧化劑進一步氧化，加速支撐劑表層的樹脂的降解而隨返排液排出，留下的石英砂、陶粒就可以完全實現增加地層滲透率作用。

進一步的技術方案是，所述單體為烷基苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯、醋酸乙烯、氯乙烯一種或幾種。

進一步的技術方案是，所述引發劑為過氧化苯甲酰。

進一步的技術方案是，所述交聯劑為二乙烯基苯或二異丙苯過氧化物。

進一步的技術方案是，所述強氧化破膠劑為高鐵酸鉀、高錳酸鉀、高氯酸鉀劑中的一種。

進一步的技術方案是，所述支撐劑為石英砂或陶粒。