一种自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺的制作方法

本发明属石油、天然气、页岩油气压裂增产措施领域，具体涉及一种自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺。

背景技术：

自悬浮支撑剂综合了传统压裂液和支撑剂的特性，在油气田压裂改造的过程中，采用自悬浮支撑剂代替传统压裂支撑剂，利用清水代替传统压裂液，实现压裂增产。

在制备自悬浮支撑剂制备过程中，筛分后剩余的聚合物为制备废料。

废料产生后，可通过胶体磨，在剪切力、螺旋冲击力、高频振动、摩擦力等多重物理作用下，聚合物被研磨破碎，分散，形成粒径可控的分散体系。

该分散体系与地层渗透率(微观孔喉尺寸)匹配，作为地面制备的颗粒型深部调驱液流转向剂使用。

使用双管驱替实验，水驱过程中注入粒径匹配合适的聚合物废料后高渗管分流量下降，低渗管分流量增加，聚合物废料能够有效封堵高渗层，提高波及系数提高采收率。液流转向更明显，剖面改善效果越好。

这种方法最大限度的利用原料，提高自悬浮支撑剂产品经济效益。

技术实现要素：

针对现有自悬浮支撑剂制备过程中产生聚合物废料上的不足，本发明的目的是提供一种自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺。

为实现上述目的，具体技术方案为：采用筛分方式(工业条件下采取旋风分离器)分离聚合物与自悬浮支撑剂，分离后的聚合物废料使用胶体磨，在剪切力、螺旋冲击力、高频振动、摩擦力等多重物理作用下，聚合物被研磨破碎，分散，形成粒径可控的分散体系。使用渗透率匹配试验评价该粒径的渗透率适应性。使用双管驱替实验评价分散体系的剖面改善能力及液流转向效果。

所述的自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺，其特征在于实验室采取筛析法分离聚合物废料与自悬浮支撑剂，筛孔尺寸为20～40目(或30～50目，40～70目)。水膨体为上筛细料，自悬浮支撑剂为下筛物料。工业上采取旋风分离法，根据密度分异收集聚合物废料，得到的废料使用胶体磨进行研磨。

所述的自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺，其特征在于胶体磨为卧式胶体磨或立式胶体磨。通过改变单一变量，得到变量粉碎机转速、粉碎时间与聚合物废料粒径大小的曲线。

所述的自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺，其特征在于考察不同粒径2.0μm、3.0μm、5.0μm以及9.0μm的聚合物废料在一系列不同渗透率填砂管中的注入能力与封堵能力，进而得到聚合物废料粒径与地层渗透率的匹配性关系。

所述的自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺，其特征在于通过双填砂管物理模拟实验，即高渗管和低渗管用来模拟非均质地层，对聚合物废料的剖面改善能力进行测定。得到聚合物废料剖面改善性能。

所述的自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺，通过调节胶体磨工作时间、转速控制聚合物废料粒径。通过考察不同粒径废料与地层渗透率匹配关系，考察聚合物废料剖面改善性能。该废料处理方法可减少废料并提高废料利用率，提高自悬浮支撑剂经济效益。

附图说明

图1：废料粒径大小与胶体磨转速关系

图2：废料粒径大小与胶体磨剪切时间关系

图3：不同粒径废料与地层渗透率匹配关系

图4：高、低渗管在注入聚合物废料前后分流效果对比

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。

实施例1：

通过改变胶体磨在废料处理过程中的参数大小，选取转速为变量。控制胶体磨工作时间为5min，废料粒径大小与转速关系。(图1)

实施例2：

通过改变胶体磨在废料处理过程中的参数大小，选取工作时间为变量。控制胶体磨工作时间为5min，废料粒径大小与转速关系。(图2)

实施例3：

考察不同粒径2.0μm、3.0μm、5.0μm以及9.0μm的聚合物废料在一系列不同渗透率填砂管中的注入能力与封堵能力，为了保证冻胶分散体具有良好的注入性和封堵效果，认为封堵率大于85％的地层渗透率满足该粒径的适应性，进而得到聚合物废料粒径与地层渗透率的匹配性关系。(图3)

实施例4：

通过双填砂管物理模拟实验，即高渗管和低渗管用来模拟非均质地层，对聚合物废料的剖面改善能力进行测定，得到聚合物废料剖面改善系数为96.4％(图4)。

技术特征：

技术总结
本发明属石油工程增产技术应用领域，提供了一种自悬浮支撑剂制备中聚合物废料再利用工艺。工艺特征在于制备过程中利用重力分异原理，分离出聚合物废料与自悬浮支撑剂。使用胶体磨，在剪切力、螺旋冲击力、高频振动、摩擦力等多重物理作用下，将分离后的聚合物废料研磨破碎、分散，形成粒径可控的分散体系。该分散体系与地层渗透率(微观孔喉尺寸)匹配，作为地面制备的类水膨体的颗粒型深部调驱液流转向剂使用，达到水驱油藏有效封堵高渗层作用。该法制备的油藏深部调驱转向剂，具有一剂多用、粒径可控、环境友好、有效改善调驱剖面的特征，增加自悬浮支撑剂制备产品的多品种经济效益。

技术研发人员：王展旭;张鑫;王旌舟
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2016.11.28
技术公布日：2017.07.18