一种新型压裂支撑剂聚合物砂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型的压裂支撑剂‑聚合物砂的制备技术，制备方法为：1)在填加了有机/无机分散剂的水中加入苯乙烯、二乙烯基苯、潜伏活性单体和引发剂，搅拌，升温至70‑100℃，悬浮聚合反应4‑12小时，过滤、洗涤、干燥，得中间产品聚合物微球；2)在180℃‑230℃条件下热交联反应10‑120分钟。有机支撑剂聚合物砂的特点在于：1)高温下抗压强度高，耐温性能好，不易破碎；2)在分子链中引入柔性潜伏活性单体，提高产物的韧性和交联度，降低交联剂的用量；3)产物既具有有机物基支撑剂的制备和使用简便的优点，也具有无机物支撑剂耐高温和强度高的特性，明显提高油气田压裂开采的导流能力。

Preparation of a new fracturing proppant polymer sand

【技术实现步骤摘要】
一种新型压裂支撑剂聚合物砂的制备方法
本专利技术属于油气田压裂开采
，具体涉及一种新型的有机压裂支撑剂-聚合物砂的制备方法。
技术介绍
压裂支撑剂是一种颗粒产品，主要用于石油天然气压裂开采时压裂后地下裂缝的支撑，因此压裂支撑剂需要具有良好的耐热性能和较高的抗压强度。压裂开采石油天然气时，矿床经压裂处理岩层裂开，压裂支撑剂与水溶液一起高压注入岩层，使其充填在裂隙中，支撑裂隙不因应力释放而闭合，保持通道畅通，油气从裂缝形成的通道中汇集而出。性能良好的支撑剂可以提高导流能力，增加产量，还能延长油气井服务年限。目前常用的压裂支撑剂主要有石英砂、陶瓷颗粒、树脂包覆的复合颗粒等，它们具有价格低、强度高的优点，但缺点是破碎率高、密度大，在水中沉降速率高，使用时需要在压裂液中添加增稠剂、交联剂、稳定剂等助剂，大大增加了开采成本，而且易对地层造成污染。有机支撑剂采用交联聚苯乙烯微球制成，它的视密度为1.06左右，具有耐高温、耐高压、球度好、不易破碎、无毒等优点。与传统支撑剂相比，有机支撑剂具有以下优点：①比重接近水，在水中沉降速率低，可以减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机支撑剂聚合物砂的制备方法，包括以下步骤：/n1)在水中加入分散剂，搅拌，升温，得到分散液；/n2)向上述分散液中加入单体苯乙烯、单体二乙烯基苯、潜伏活性单体和引发剂的混合溶液，搅拌、升温以进行悬浮聚合反应，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得中间产品聚合物微球；/n3)将中间产品聚合物微球在高温条件下进行热交联反应,得到支撑剂聚合物砂。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机支撑剂聚合物砂的制备方法，包括以下步骤：
1)在水中加入分散剂，搅拌，升温，得到分散液；
2)向上述分散液中加入单体苯乙烯、单体二乙烯基苯、潜伏活性单体和引发剂的混合溶液，搅拌、升温以进行悬浮聚合反应，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得中间产品聚合物微球；
3)将中间产品聚合物微球在高温条件下进行热交联反应,得到支撑剂聚合物砂。


2.根据权利要求1所述的聚合物砂，其特征在于：所述步骤1)中分散剂为有机/无机复合分散剂，其中有机分散剂包括明胶、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、藻酸钠、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠盐、聚甲基丙烯酸钠盐；无机分散剂包括滑石粉、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡、硅藻土、活性磷酸钙，且所述有机/无机复合分散剂可各自分别为选自上述有机分散剂和无机分散剂中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的分散剂，其特征在于：所述有机/无机复合分散剂的用量为水质量的0.01%～0.5%，其中有机分散剂和无机分散剂的质量比5:1～1:5。


4.根据权利要求1所述的聚合物砂，其特征在于：所述步骤1)分散温度为室温～70℃，搅拌时间10～60min。

【专利技术属性】
技术研发人员：姚明，刘凯，姜志国，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11