[發(fā)明專利]一種壓裂用高強(qiáng)度支撐劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110428066.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113308237B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李駿;何思源;吳明移;張渝蘋(píng);郭玉杰;周利華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué);四川省帕提科斯能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09K8/80
• 分類(lèi)號(hào): C09K8/80;C08F220/18;C08F220/54;C08F222/38;C08F220/22
• 代理公司: 北京正華智誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 何凡

1.一種壓裂用高強(qiáng)度支撐劑，其特征在于，以改性支撐劑為骨料，在改性支撐劑表面包覆設(shè)置N層軟硬強(qiáng)度不同的膜，N是大于等于2的偶數(shù)；以改性支撐劑為核心，由內(nèi)向外的膜層依次編號(hào)為第一層、第二層、…、第N層；編號(hào)為奇數(shù)的膜層的覆膜材料為：反應(yīng)單體甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸對(duì)氯苯酯、N-苯基丙烯酰胺、丙烯酰基咪唑中的一種材料或至少兩種復(fù)合，交聯(lián)劑N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、二乙烯苯、1,3-二(1-甲基乙烯基)苯中的一種材料或至少兩種復(fù)合，引發(fā)劑偶氮二異丁腈、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二特丁基中的一種材料或至少兩種復(fù)合；編號(hào)為偶數(shù)的膜層的覆膜材料為可固化樹(shù)脂材料制成；

所述改性支撐劑為經(jīng)過(guò)改性劑表面改性的常規(guī)支撐劑，所述改性劑選自N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或多種復(fù)合；

壓裂用高強(qiáng)度支撐劑，其特征在于，所述可固化樹(shù)脂材料為熱塑性酚醛樹(shù)脂、熱固性酚醛樹(shù)脂、熱塑性脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂中的一種或至少兩種的混合物，可固化樹(shù)脂材料的用量為改性支撐劑重量的1～8％。

2.如權(quán)利要求1所述的壓裂用高強(qiáng)度支撐劑，其特征在于，第一層的覆膜材料用量為改性支撐劑重量的0.5～3％。

3.如權(quán)利要求1所述的壓裂用高強(qiáng)度支撐劑，其特征在于，所述常規(guī)支撐劑為沙漠砂，石英砂，陶粒，鋼渣，胡桃殼，樹(shù)脂材料，橡膠材料，玻璃材料中的一種。

4.一種如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的壓裂用高強(qiáng)度支撐劑的制備方法，其特征在于，步驟如下：

S1、改性支撐劑的制備：將常規(guī)支撐劑加入到改性劑溶液中，攪拌混合均勻，浸泡5-10min，將混合液加熱升溫至60-100℃，恒溫5min；將支撐劑取出，干燥，得到改性支撐劑；所述改性劑溶液是含改性劑的醇溶液或水溶液；

S2、第一層覆膜：將改性支撐劑與第一層薄膜的覆膜材料混合，攪拌均勻，然后將混合物置于烘箱中加熱至150℃，恒溫20min，支撐劑表面形成具有韌性的薄膜，取出，破碎，得到第一層覆膜支撐劑；

S3、第二層覆膜：將第一層覆膜支撐劑加熱至180℃，然后冷卻至120℃～150℃，加入可固化樹(shù)脂，攪拌混合均勻，加入固化劑，恒溫?cái)嚢?0min，使得樹(shù)脂進(jìn)行固化，再加入分散劑并攪拌，最后等物料冷卻，取出破碎，得到第二層覆膜支撐劑；

S4、依次重復(fù)步驟S2和S3，將改性支撐劑進(jìn)行第三層、第四層、…第N層覆膜，得到N層覆膜支撐劑。

5.如權(quán)利要求4所述的壓裂用高強(qiáng)度支撐劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1之前，常規(guī)支撐劑用清水洗滌，然后放入溫度為70～80℃的吹風(fēng)干燥機(jī)中干燥。

6.如權(quán)利要求4所述的壓裂用高強(qiáng)度支撐劑的制備方法，其特征在于，所述改性劑溶液是改性劑溶于醇溶劑或水中制成，改性劑的質(zhì)量百分濃度0.1-8％，醇溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、正丁醇中的一種或多種復(fù)合。

7.如權(quán)利要求6所述的壓裂用高強(qiáng)度支撐劑的制備方法，其特征在于，所述改性劑的用量為常規(guī)支撐劑質(zhì)量的0.5-5％。

8.如權(quán)利要求4所述的壓裂用高強(qiáng)度支撐劑的制備方法，其特征在于，所述固化劑為六次甲基四胺、多聚甲醛、戊二醛、氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、烏洛托品中的一種；固化劑用量為可固化樹(shù)脂質(zhì)量的10～20％。

9.如權(quán)利要求4所述的壓裂用高強(qiáng)度支撐劑的制備方法，其特征在于，所述分散劑為硬脂酸鈣，用量為常規(guī)支撐劑質(zhì)量的0.1～2％。