[發明專利]導電支撐劑用組合物、導電支撐劑及其制備方法和應用以及頁巖油原位開采的方法

在審

• 申請號: 202211412676.2
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115785942A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 徐泉;李葉青;劉芳慧;周洋;牛迎春
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術研究院有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80;E21B43/267
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷

本發明涉及石油化工技術領域，公開了一種導電支撐劑用組合物、導電支撐劑及其制備方法和應用以及頁巖油原位開采的方法。該導電支撐劑用組合物包括骨料內核、高分子材料、導電劑、固化劑和表面改性劑；所述高分子材料包括熱塑性樹脂和水溶性高分子材料；所述表面改性劑包括陰離子表面活性劑和/或偶聯劑。本發明提供的導電支撐劑用組合物配方簡單，能夠制得電導率高、視密度低、抗壓強度高、懸浮效果好的導電支撐劑，其制備方法簡單、成本低、能耗少、綠色環保，可以大規模工業生產；適用于頁巖油原位開采技術，可以提高頁巖油儲層的熱傳導效率，有效改善頁巖油的原位開采效果及原位轉化效率。

技術領域

本發明涉及石油化工技術領域，具體涉及一種導電支撐劑用組合物、導電支撐劑及其制備方法和應用以及頁巖油原位開采的方法。

背景技術

隨著社會的發展和科技的進步，我國油氣對外依存度不斷上漲，亟需加大油氣資源勘探的開發力度。目前，我國陸相頁巖油資源量約1500億噸，可采資源量約30-60億噸，儲集層主要為陸相湖盆富有機質泥頁巖，廣泛分布在松遼、鄂爾多斯、準格爾、柴達木等盆地。頁巖油屬于深層石油，是儲藏在富含有機質的泥葉層系或泥頁層系中的致密碳酸巖或碎片夾層中的石油。頁巖油作為一種非常規能源，具有儲量大、易燃燒、含油率高等優點。由于我國頁巖沉積相變快、儲層非均質性強、熱演化程度低，頁巖中原油含蠟量高、流動性差，所以開采難度比較大，需要采用壓裂、蒸汽驅動等特殊開采工藝技術，才能提高頁巖油產量。

21世紀以前，人們主要通過地面干餾開采技術開發利用頁巖油資源，雖然方法簡單生產穩定，但是受到環境污染重和經濟效益差等問題的制約，于是逐漸發展出更為綠色、高效的地下原位開采技術。

地下原位開采技術中加熱技術最為關鍵，但我國對于頁巖油原位開采技術的研究仍處于起步階段，關鍵理論體系存在不足，所以研究儲層壓裂過后如何提高熱傳導效率加快頁巖油原位轉化以及頁巖油轉化效率成為了重要的科學問題。因此，需要提供一種具有導電特性的覆膜支撐劑，優選適用于頁巖油原位開采的導電材料，通過對頁巖油儲層傳導熱量，改善原位改質效果，加快頁巖油原位轉化效率。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的熱傳導效率低導致的頁巖油原位開采量及轉化率低的問題，提供了一種導電支撐劑用組合物、導電支撐劑及其制備方法和應用以及頁巖油原位開采的方法，該導電支撐劑具有電導率高、視密度低、抗壓強度高、懸浮效果好、導熱導流能力強的特點，適用于頁巖油的原位開采技術，能夠有效提高頁巖油儲層的熱傳導效率，改善頁巖油的原位開采效果，提高頁巖油的原位轉化效率。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供了一種導電支撐劑用組合物，該組合物包括骨料內核、高分子材料、導電劑、固化劑和表面改性劑；

所述高分子材料包括熱塑性樹脂和水溶性高分子材料；

所述表面改性劑包括陰離子表面活性劑和/或偶聯劑。

本發明第二方面提供了一種以所述的組合物為原料制備的導電支撐劑；

優選地，該導電支撐劑具有表面改性劑處理后的骨料內核及包覆于內核表面的導電復合層構成的核殼結構，其中，所述導電復合層包含高分子材料，導電劑和固化劑。

本發明第三方面提供了一種導電支撐的制備方法，包括以下步驟：將含有高分子材料和固化劑的高聚物前驅體包覆表面改性劑處理后的骨料內核，再加入導電劑進行接觸，固化后經研磨、過篩，得到所述導電支撐劑。

本發明第四方面提供了一種導電支撐劑在頁巖油原位開采技術中的應用。

本發明第五方面提供了一種頁巖油的原位開采方法，該方法包括：在電加熱條件下，通過水力壓裂產生裂縫，填充50-100wt％所述的導電支撐進行傳熱，使頁巖地層熱解產生頁巖油；

優選地，應用條件包括：地層壓力為0.1-70Mpa，溫度為0-95℃。