一种水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂及其制备方法_2

文档序号:9904210阅读:来源:国知局
联凝胶混合进行现 场施工。
[0013] 本发明所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂进行现场压裂施工时,先注入 前置液W及清水、滑溜水、线性胶、生物胶、交联凝胶中至少一种,压裂目标层;再用混砂车 将水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂和清水、滑溜水、生物胶、交联凝胶中至少一种混 合作为携砂液,用高压累累入地下支撑地下裂缝,其中水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支 撑剂与清水比例为1-50:100,最后注入井筒体积2-3倍的顶替液,延伸地层裂缝。
[0014] 本发明所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂大量生产时采用平板皮带、提 升机、回料成风送、成品风送、螺旋给料输送机、自动投料车、斜提皮带、皮带输送机、5T伊车 中至少一种作为运输设备;无塔供水器作为供水设备;采用造粒锅、内循环Ξ分离高效选粉 机中至少一种作为造粒设备;采用气箱脉冲袋式除尘器作为除尘设备;采用滚动筛、振动 筛、金属丝编织网试验筛、电磁制样粉碎机、Ξ元旋振筛、拍击式标准振筛机中至少一种作 为分选设备;采用回转害、烘干机、助燃风机、减速机、离屯、通风机、烘干提升机、燃烧器、高 溫重烧实验炉、箱式电阻炉、电热鼓风干燥箱、超声波清洗器、电炉溫度控制器、玻璃仪器气 流烘干器、万用电炉中至少一种作为干燥设备。
[0015] 本发明与现有技术相比,具有W下优点:水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂 将压裂液、支撑剂合二为一,可实现清水压裂,降低储层伤害;降低瓜胶等常规压裂液化学 品需求,降低压裂液体积80%,可节约时间成本25%,降低水资源使用量10%,化学品消耗 量降低15%,完成施工成本较常规施工总成本降低27%;相比交联压裂液在地层中更容易 降解,破胶后聚合物不残留,降低了地层伤害;外层水化层膜为高分子溶胀树脂,可W降低 摩阻,减少设备负荷;水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂在压裂施工过程中不需要配 液,简化现场施工工艺;支撑剂运移能力提高,裂缝半长增加71 % ;水酸敏形变磁性示踪功 能自悬浮支撑剂可悬浮的状态在裂缝中均匀分布,铺沙均匀;实施泥质塑性微纳孔隙 介质(泥页岩、致密油气或煤层气储层)的压裂工程,压裂携砂该支撑剂具有"上不浮顶、下 不沉底"的悬浮加砂优良的导流特性,水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂能够优化有 效裂缝面积,提高人工裂缝的有效渗流能力,减少储层伤害,增加油气井产量,降低施工成 本,提高压裂效率,具有广泛的应用前景与研究价值。
【附图说明】:
[0016] 图1为本发明的覆膜工艺流程图。
[0017] 图2为本发明水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂、常规压裂砂与滑溜水、常规 压裂砂床高度随时间变化曲线。
[0018] 图3为本发明水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂清水体系粘度随浓度变化。
【具体实施方式】:
[0019] 下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
[0020] 实施例1:
[0021] 本实施例所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂由骨料(即传统支撑剂)和 阳离子聚合物层、阴离子聚合物层、抗结块剂层组成,阴离子聚合物层遇水膨胀,增大颗粒 体积,从而降低体积密度,降低支撑剂沉降速度,阴离子聚合物层膨胀后可W形成缠绕的网 状结构,具有强度和弹性,相比陶粒、石英砂具有圆度更好,摩阻更小,支撑剂能够在低粘度 流体或清水中完全悬浮起来,使支撑剂运移性能更好,且沉降速度低,粉尘更少,沙堆堆积 宽度增大,使导流能力下降速度减慢,该支撑剂可W降低压裂液对粘度的需求,避免目前滑 溜水等压裂液地层滤失大的问题,促进支撑剂深度运移,减小压裂作业排量,降低支撑剂用 量,降低成本。
[0022] 本实施例所述水酸敏功能自悬浮支撑剂中阴离子聚合物层用量为骨料用量的 0.1%-1.5%,所有聚合物层膨胀后的厚度为支撑剂骨料体积的10%-1000%,覆膜的方法 包括W下Ξ种中的一种,支撑剂预热至膨胀树脂烙融溫度,加入烙融树脂进行覆膜;或将膨 胀树脂用溶剂溶解后与支撑剂浸泡混合,蒸发覆膜;或将支撑剂与一定浓度的乳液型膨胀 树脂混合浸泡,旋转蒸发覆膜。
[0023] 本实施例所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂进行覆膜时,先将石英砂、 陶粒砂或其他骨料材料被加热到100-300°C,运送到混合容器中与阳离子型高分子内聚合 物层、阴离子型高分子外聚合物层进行混合,在85Γ左右热空气下加热烘干,水分控制在 0.5 % W下,接着通过喷涂法或热法进一步将添加剂均匀覆膜在压裂砂表面,进一步共混并 粉碎,筛分,通过标准筛过筛,得到20-200目不同粒径耐溫、抗剪切高强度的水酸敏形变磁 性示踪功能自悬浮支撑剂,分别采用鄂式破碎机、圆锥破碎机、皮带输送机、电热鼓风干燥 箱、电磁制样粉碎机、Ξ元旋振筛、拍击式标准振筛机、烘干机用于粉碎、传输、烘干和筛分 制备好的水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂。
[0024] 本实施例所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂大量生产时运输设备为平 板皮带、提升机、回料成风送、成品风送、螺旋给料输送机、自动投料车、斜提皮带、皮带输送 机、5T伊车;供水设备为无塔供水器;造粒设备为造粒锅、内循环Ξ分离高效选粉机;除尘设 备为气箱脉冲袋式除尘器;分选设备为滚动筛、振动筛、金属丝编织网试验筛、电磁制样粉 碎机、Ξ元旋振筛、拍击式标准振筛机。
[0025] 本实施例所述干燥设备为回转害、烘干机、助燃风机、减速机、离屯、通风机、烘干提 升机、燃烧器、高溫重烧实验炉、箱式电阻炉、电热鼓风干燥箱、超声波清洗器、电炉溫度控 制器、玻璃仪器气流烘干器、万用电炉,干燥步骤中,得到的干燥水酸敏形变磁性示踪功能 自悬浮支撑剂中,水分的含量少于总重量0.5%。
[0026] 本实施例可通过单体反应聚合产生阴离子聚合物,将有机溶剂与乳化剂混合得油 相;将反应单体加入水中制成水溶液,用氨氧化钢、氨氧化钟中至少一种调节pH为7.0~7.5 得水相;反应单体为10~20质量%,2-丙締酷胺-2-甲基丙横酸:10~20质量%,水:20~40 质量%,引发剂亚硫酸锭:〇~15质量%,其中所述的有机酸为丙締酸、乙酸、甲酸的一种或 几种,将水相加入油相中揽拌使其乳化,加入引发剂进行聚合。
[0027] 本实施例制备的水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂具有耐高溫、耐高盐、抗 剪切、高强度性能,可选择疏水单体聚合,增加两性离子的物质的量,增加电荷密度,增加抗 盐性、抗剪切性及强度,运些单体包括N-亚甲基双丙締酷胺、异下締酸醋、二乙締基讽、聚乙 二醇甲基酸丙締酸醋、聚乙二醇二甲基丙締酸醋、聚乙二醇、Desmodir N75、l,4-二氮杂双 环、丙締酷胺、NNN'N'-四甲基乙二胺、环己烧,单体含量约0.5%-8%。
[0028] 本实施例可加入交联剂,交联剂可选择PEG二缩水甘油基酸、甲醒、戊二醒、具有共 辆双键化合物如二乙締基化合物、Ξ乙締基化合物、多元环氧化合物、多元醇的多酸、多元 酸的多醋、多价金属化合物如氧化锋、乙酸锋、氧化铁、氨氧化巧,其他交联剂如丙締酸缩水 甘油酸、乙二胺、乙二酸、苯二甲酸,外聚层可为聚氨醋用来阻挡空气中水分子,引发剂可为 过氧化物如过硫酸钟、过硫酸锭、过氧化苯甲酯。
[0029] 本实施例所述水溶性聚合物(阴离子型高分子外聚合物层)可选SNF EM533、聚丙 締酷胺、双丙締酷胺、水解聚丙締酷胺、十八烷基丙締酷胺、丙締酸或聚丙締酸盐、径丙基瓜 胶、簇甲基瓜胶、疏水改性瓜胶、香豆胶、簇甲基瓜胶、超级瓜胶、田菁胶、魔芋胶、塔拉胶、疏 水缔合聚丙締酷胺、簇甲基纤维素、径丙基纤维素、簇甲基径丙基瓜尔胶、乳胶聚合物、聚己 酸内醋、聚乙酸乙締醋、聚乙締醇中的至少一种。
[0030] 本实施例用于水膨体树脂强度增强的方法包括将疏水性烧控接枝在聚丙締酷胺 而完成,如形成十八烷基聚丙締酷胺。可选的分散介质为正戊烧、环己烧、正己烧、甲苯、环 己酬。
[0031] 本实施例可加入含娃化合物进行改性,如丫 -氨丙基Ξ乙氧基硅烷,六甲基二娃氮 烧。
[0032] 本实施例所述Ξ层聚合物具有的官能团可相互反应,如氨基、簇基、径基、酸酢、异 氯酸醋、酸氯化合物、环氧基、乙締基、胺等,具有运些官能团的粒子为:聚乙締醇、聚丙締 酸、聚乙締亚胺等。
[0033] 本实施例所述水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂处
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