油气井压裂用水中可悬浮支撑剂及其制备方法与流程

文档序号:11897442阅读:来源:国知局

技术特征:

1.水中可悬浮支撑剂,其包括支撑剂骨料、膨胀层以及骨料与膨胀层之间的界面过渡层;所述膨胀层包含水凝胶干粉和用于粘结水凝胶干粉并在水中可溶胀的粘合剂;所述界面过渡层包含作为界面过渡层树脂的环氧树脂和/或热塑性酚醛树脂。

2.根据权利要求1的水中可悬浮支撑剂,其特征在于,所述膨胀层包含聚氨酯粘合剂和水凝胶干粉,其中聚氨酯粘合剂占骨料重量的0.1~2%,水凝胶干粉占骨料重量的0.1~4%,界面过渡层占骨料重量的0.1~4%。

3.根据权利要求2的水中可悬浮支撑剂,其特征在于,所述聚氨酯粘合剂由多异氰酸酯和水溶性磺酸盐聚酯多元醇组成。

4.根据权利要求3的水中可悬浮支撑剂,其特征在于,所述磺酸盐聚酯多元醇为间苯二甲酸磺酸钠或间苯二甲酸二甲酯磺酸钠或其混合物,其通过如下方法制备:使磺酸盐、二元酸和二元醇在酯化和醇解催化剂存在下,于140~175℃反应,当反应物清亮透明、酸值小于90mgKOH/g后,加入二元酸和/或二元酸酐以及三元醇于140~200℃发生缩聚反应,至酸值小于1mgKOH/g、羟值在50~100mgKOH/g之间,得到目标产物,其中磺酸盐的使用量与二元酸和/或二元酸酐的总使用量的摩尔比为1:20~4,优选为1:10~5,三元醇与二元醇的摩尔比为1:30~10,优选为1:20~15,首次加入的二元酸与第二次加入的二元酸和/或二元酸酐的摩尔比为1:0.8~5,优选1:1~3,更优选1:2,二元醇和三元醇与二元酸和/或二元酸酐的总使用量的摩尔比为1.05~1.3:1。

5.根据权利要求1至4之一的水中可悬浮支撑剂,其特征在于,界面过渡层包含环氧树脂,并且所用固化剂选自脂环族多胺、芳香族多胺、改性脂环族多胺和/或改性芳香族多胺,固化剂的用量占环氧树脂重量的10~40%;或者,界面过渡层包含热塑性酚醛树脂,并且所用固化剂为六次甲基四胺,固化剂占酚醛树脂重量的10~20%。

6.根据权利要求1至4之一的水中可悬浮支撑剂,其特征在于,所述界面过渡层包含偶联剂,所述偶联剂占界面过渡层树脂重量的0.5~2%。

7.根据权利要求6的水中可悬浮支撑剂,其特征在于,所述偶联剂为硅烷偶联剂,优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-胺基丙基三甲氧硅烷、苯胺基甲撑三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷;所述偶联剂与过渡层树脂重量之比为0.1~3:100,优选0.5~2:100。

8.水中可悬浮支撑剂的制备方法,其包括下述步骤:

1)将骨料加热,在搅拌下加入含有偶联剂的界面过渡层组成成分,使过渡层覆膜在骨料上,再加入固化剂进行固化,所述偶联剂占过渡层重量的0.5~2%;

2)加入水中可溶胀的粘合剂和水凝胶干粉并搅拌;

3)将物料冷却、破碎并过筛。

9.根据权利要求8的制备方法,其特征在于,在步骤1)中将骨料加热至180~220℃之间,然后降温,当温度降为180±20℃时,加入含有偶联剂的过渡层树脂,加入固化剂进行固化;步骤2)中在加入水凝胶干粉之前和之后分别加入水中可溶胀的粘合剂的组成成分磺酸盐聚酯多元醇和多异氰酸酯。

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