一种自悬浮自降解支撑剂制备方法技术

本发明专利技术属于油藏和气藏压裂技术领域，具体涉及一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，采用溶剂水配制蔗糖溶液；将支撑剂用稀酸液浸泡和洗净，放入蔗糖溶液中浸泡；将支撑剂从蔗糖溶液中捞出，晾晒或烘烤除去表面多余水分，保持支撑剂外表为湿润状态；将支撑剂与聚合物细粉颗粒、纳米分散剂和过硫酸铵微胶囊按照一定比例混合，搅拌均匀，烘干，得到块状物；块状物经碾压分散、过筛和装袋，得到自悬浮自降解支撑剂，待用。采用该方法制作的支撑剂，该支撑剂一方面具备现有自悬浮支撑剂矿场在线配制和注入工艺技术特点；进一步简化了配注工艺步骤和相关费用，而且破胶剂硫酸铵微胶囊与携带液混合均匀程度更高，破胶速度更快，降黏效果更好。

A preparation method of self-suspension and self-degradation proppant

The invention belongs to the field of reservoir and gas reservoir fracturing technology, in particular to a preparation method of self-suspension self-degrading proppant, using solvent water to prepare sucrose solution, soaking and washing proppant with dilute acid solution and soaking in sucrose solution, pulling proppant out of sucrose solution, drying or baking to remove excess water on the surface, and keeping the surface of proppant in a wet state; The agent was mixed with polymer fine powder particles, nano-dispersant and ammonium persulfate microcapsule in a certain proportion, stirred evenly, dried, and obtained bulk materials. The bulk materials were crushed, dispersed, sifted and bagged to obtain self-suspended self-degrading proppant, which was to be used. On the one hand, the proppant prepared by this method has the technical characteristics of on-line preparation and injection of self-suspension proppant in the mine; on the other hand, it further simplifies the injection process and related costs; moreover, the mixing uniformity of the breaker ammonium sulfate microcapsule with the carrier liquid is higher, the breaking speed is faster and the viscosity reduction effect is better.

【技术实现步骤摘要】
一种自悬浮自降解支撑剂制备方法
：本专利技术属于油藏和气藏压裂
，具体涉及一种自悬浮自降解支撑剂制备方法。
技术介绍
：近年来，随着国内东部老油田开发逐渐进入中高含水开发阶段，产量递减局面难以扭转，“稳油控水”形势十分严峻，低渗透油气藏和非常规油气藏开发成为必然选择，水力压裂技术是实现低渗透油气藏和非常规油气藏有效开发的重要技术手段。美国2015年致密油年产量达2.59×108t，占全年石油产量45%；非常规气年产量4500×108m3，占全年天然气产量50%。我国在2000年～2012年间新增天然气探明储量中低渗和特低渗储层比例高达75%，这些油气资源都必须依靠压裂技术才实现有效益开发。水力压裂是由高压泵将压裂液以超过地层吸收能力的排量注入井中，这引起井底注入压力升高。当注入压力超过储层岩石破裂压力后，岩石就会发生破裂，裂缝在储层中延伸。在裂缝延伸过程中，通过携砂液将支撑剂带入裂缝，这些支撑剂在压裂施工结束后就会阻止裂缝闭合，从而形成具有较高渗透率的油气通道，最终达到减小了油气渗流阻力和提高了油气产量目的。目前，矿场压裂施工所需携砂液通常在配制站配制，然后由罐车转运到施工现场，场地和设备租赁以及运行和运输费用巨大，大型或巨型压裂施工相关费用会更高。现有自悬浮支撑剂可以实现井口在线配制，这不仅可以节省部分场地、设备租赁和运行费用，而且可以依据矿场施工动态实时调整施工规模和技术参数。压裂施工结束后，为了尽快恢复生产，就需要将携带液排出裂缝，但由于携带液黏度较高，流动性较差，通常需要预先将过硫酸铵微胶囊加入携带液中，以实现延缓破胶目的。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种自悬浮自降解支撑剂制备方法和使用方法，采用该方法制作的支撑剂，该支撑剂一方面具备现有自悬浮支撑剂矿场在线配制和注入工艺技术特点；另一方面，通过预先将过硫酸铵微胶囊与聚合物颗粒一起黏附到支撑剂颗粒表面，进一步简化了配注工艺步骤和相关费用，而且破胶剂过硫酸铵微胶囊与携带液混合均匀程度更高，破胶速度更快，降黏效果更好。本专利技术采用的技术方案为：一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤一、采用溶剂水（蒸馏水或自来水或油田生产污水）配制蔗糖溶液；步骤二、将支撑剂（陶粒或石英砂）用稀酸液浸泡和洗净，放入蔗糖溶液中浸泡；步骤三、将支撑剂从蔗糖溶液中捞出，晾晒或烘烤除去表面多余水分，保持支撑剂外表为湿润状态；步骤四、将步骤三的支撑剂与聚合物细粉颗粒、纳米分散剂和过硫酸铵微胶囊配比混合，搅拌均匀，烘干，得到块状物；步骤五、块状物经碾压分散、过筛和装袋，得到自悬浮自降解支撑剂，待用。进一步地，所述作为黏合剂的蔗糖为冰糖、白砂糖或绵白糖中的一种，蔗糖溶液的浓度12%~50%。进一步地，所述支撑剂为石英砂或陶粒，支撑剂粒径20目～70目。进一步地，所述聚合物细粉颗粒为普通聚合物（部分水解聚丙烯酰胺）、疏水缔合聚合物、超支化聚合物、聚表剂、功能聚合物、多元型共聚物中的一种或一种以上的混合物，细粉颗粒粒径为50μm~150μm；聚合物细粉颗粒与支撑剂的质量比为1％～15％。进一步地，所述分散剂为SiO2纳米颗粒或Al2O3纳米颗粒，分散剂颗粒比表面积为80m2/g~400m2/g，粒径14nm~75nm；分散剂与支撑剂的质量比为0.02％～2％。进一步地，所述过硫酸铵微胶囊的粒径为150μm~500μm；过硫酸铵微胶囊与支撑剂质量比为2.0％～10.0％。进一步地，一种自悬浮自降解支撑剂制备方法制备的自悬浮自降解支撑剂的使用方法，矿场使用时，自悬浮自降解支撑剂与液体的质量比为10％～40％，悬浮时间10s~180s，沉降时间超过4h。本专利技术的有益效果：提供了一种自悬浮自降解支撑剂制备方法和使用方法，采用该方法制作的支撑剂，该支撑剂一方面具备现有自悬浮支撑剂矿场在线配制和注入工艺技术特点；另一方面，通过预先将过硫酸铵微胶囊与聚合物颗粒一起黏附到支撑剂颗粒表面，进一步简化了配注工艺步骤和相关费用，而且破胶剂过硫酸铵微胶囊与携带液混合均匀程度更高，破胶速度更快，降黏效果更好。采用市场上工业化生产聚合物细粉产品作为增稠剂，不仅可以大幅度降低自制覆膜材料（增稠剂）费用，而且能够依据溶剂水矿化度、油藏温度和“液:砂”比等参数选择与之相适宜聚合物类型和支撑剂颗粒外表聚合物附着量，极大地提高了自悬浮支撑剂压裂施工技术的油藏适应性。此外，依据压裂施工规模确定支撑剂需要悬浮时间，将缓释时间满足悬浮时间要求的过硫酸铵微胶囊预先附着在支撑剂颗粒表面，实现了矿场压裂施工自悬浮和自降解过程一体化技术要求。工艺设计合理，使用效果好，成本低廉，经济使用，易于大规模地推广和使用。具体实施方式：实施例一一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一、采用溶剂水（蒸馏水或自来水或油田生产污水）配制蔗糖溶液；作为黏合剂的蔗糖为冰糖、白砂糖或绵白糖中的一种，蔗糖溶液的浓度31%；步骤二、将支撑剂（陶粒或石英砂）用稀酸液浸泡和洗净，放入蔗糖溶液中浸泡；支撑剂为石英砂或陶粒，支撑剂粒径45目；步骤三、将支撑剂从蔗糖溶液中捞出，晾晒或烘烤除去表面多余水分，保持支撑剂外表为湿润状态；步骤四、将步骤三的支撑剂与聚合物细粉颗粒、纳米分散剂和过硫酸铵微胶囊配比混合，搅拌均匀，烘干，得到块状物；所述聚合物细粉颗粒为普通聚合物（部分水解聚丙烯酰胺）、疏水缔合聚合物、超支化聚合物、聚表剂、功能聚合物、多元型共聚物中的一种或一种以上的混合物，细粉颗粒粒径为100μm；聚合物细粉颗粒与支撑剂的质量比为8％；所述分散剂为SiO2纳米颗粒或Al2O3纳米颗粒，分散剂颗粒比表面积为240m2/g，粒径45nm；分散剂与支撑剂的质量比为1.01％；所述过硫酸铵微胶囊的粒径为325μm；过硫酸铵微胶囊与支撑剂质量比为6％。步骤五、块状物经碾压分散、过筛和装袋，得到自悬浮自降解支撑剂，待用。实施例二一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一、采用溶剂水（蒸馏水或自来水或油田生产污水）配制蔗糖溶液；作为黏合剂的蔗糖为冰糖、白砂糖或绵白糖中的一种，蔗糖溶液的浓度12%；步骤二、将支撑剂（陶粒或石英砂）用稀酸液浸泡和洗净，放入蔗糖溶液中浸泡；支撑剂为石英砂或陶粒，支撑剂粒径20目；步骤三、将支撑剂从蔗糖溶液中捞出，晾晒或烘烤除去表面多余水分，保持支撑剂外表为湿润状态；步骤四、将步骤三的支撑剂与聚合物细粉颗粒、纳米分散剂和过硫酸铵微胶囊配比混合，搅拌均匀，烘干，得到块状物；所述聚合物细粉颗粒为普通聚合物（部分水解聚丙烯酰胺）、疏水缔合聚合物、超支化聚合物、聚表剂、功能聚合物、多元型共聚物中的一种或一种以上的混合物，细粉颗粒粒径为50μm；聚合物细粉颗粒与支撑剂的质量比为1％；所述分散剂为SiO2纳米颗粒或Al2O3纳米颗粒，分散剂颗粒比表面积为80m2/g，粒径14nm；分散剂与支撑剂的质量比为0.02％；所述过硫酸铵微胶囊的粒径为150μm；过硫酸铵微胶囊与支撑剂质量比为2.0％。步骤五、块状物经碾压分散、过筛和装袋，得到自悬浮自降解支撑剂，待用。实施例三一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一、采用溶剂水（蒸馏水或自来水或油田生产污水）配制蔗糖溶液；作为黏合剂的蔗糖为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、采用溶剂水配制蔗糖溶液；步骤二、将支撑剂用稀酸液浸泡和洗净，放入蔗糖溶液中浸泡；步骤三、将支撑剂从蔗糖溶液中捞出，晾晒或烘烤除去表面多余水分，保持支撑剂外表为湿润状态；步骤四、将步骤三的支撑剂与聚合物细粉颗粒、纳米分散剂和过硫酸铵微胶囊配比混合，搅拌均匀，烘干，得到块状物；步骤五、块状物经碾压分散、过筛和装袋，得到自悬浮自降解支撑剂，待用。

【技术特征摘要】
1.一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、采用溶剂水配制蔗糖溶液；步骤二、将支撑剂用稀酸液浸泡和洗净，放入蔗糖溶液中浸泡；步骤三、将支撑剂从蔗糖溶液中捞出，晾晒或烘烤除去表面多余水分，保持支撑剂外表为湿润状态；步骤四、将步骤三的支撑剂与聚合物细粉颗粒、纳米分散剂和过硫酸铵微胶囊配比混合，搅拌均匀，烘干，得到块状物；步骤五、块状物经碾压分散、过筛和装袋，得到自悬浮自降解支撑剂，待用。2.根据权利要求1所述的一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，其特征在于：所述作为黏合剂的蔗糖为冰糖、白砂糖或绵白糖中的一种，蔗糖溶液的浓度12%~50%。3.根据权利要求1所述的一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，其特征在于：所述支撑剂为石英砂或陶粒，支撑剂粒径20目～70目。4.根据权利要求1所述的一种自悬浮自降解支撑剂制备方法，其特征在于：所述聚合物细粉颗粒为普通聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢祥国，曹伟佳，陈清，刘义刚，张云宝，张楠，何欣，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23