纳微米支撑颗粒组合物、纳微米支撑颗粒和水力压裂方法技术

本发明专利技术提供了一种纳微米支撑颗粒组合物、纳微米支撑颗粒和水力压裂方法。该纳微米支撑颗粒组合物包括液体溶剂、至少一种表面活性剂、颗粒形成化合物、至少一种固化剂和pH控制剂，纳微米支撑颗粒组合物的pH值在11.5以上。通过控制pH控制剂添加量使得纳微米支撑颗粒组合物的pH值在11.5以上，因此可以得到从纳米级别至微米级别的纳微米支撑颗粒，并且其D50为50nm～100μm，所得到的纳微米支撑颗粒中的纳米颗粒可以起到降低压裂液滤失的作用；微米颗粒可以进入或形成在包括微裂缝在内的各种尺寸的裂缝，进而起到充分支撑微裂缝等裂缝的作用，在两种颗粒的共同作用下，显著提高微裂缝导流率，从而提高原油产量。从而提高原油产量。从而提高原油产量。

【技术实现步骤摘要】
纳微米支撑颗粒组合物、纳微米支撑颗粒和水力压裂方法


[0001]本专利技术涉及水力压裂
，具体而言，涉及一种纳微米支撑颗粒组合物、纳微米支撑颗粒和水力压裂方法。

技术介绍

[0002]水力压裂一直是含油气层中增产烃的重要技术。在典型的水力压裂处理中，含有固体支撑剂的水力压裂液(如线性凝胶和滑溜水)以足够高的压力注入地层中，以引起或扩大储层中的裂缝。当去除水力压裂液时，填充的支撑剂可以保持裂缝开放，允许流体从地层通过支撑剂流到生产井眼。由此可见支撑剂非常重要，因为它提供了裂缝的长期导流性。
[0003]公开号为CN 107109203 A的中国专利申请公开了用于油田应用的水力压裂液，该水力压裂液包含球形珠粒形成用液体组合物，该球形珠粒形成用液体组合物的特征在于初级液体前体和次级液体前体，该初级液体前体的特征在于胶束形成用表面活性剂、珠粒形成用化合物以及不含固体的液体溶剂；以及该次级液体前体的特征在于一种或多种固化剂以及一种或多种共固化剂。其得到的球形珠粒的粒径在0.1mm～30mm之间，所以无法对微裂缝起到支撑作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种纳微米支撑颗粒组合物、纳微米支撑颗粒和水力压裂方法，以解决现有技术中球形珠粒形成用液体组合物无法对微裂缝起到支撑作用的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种纳微米支撑颗粒组合物，该纳微米支撑颗粒组合物包括液体溶剂、至少一种表面活性剂、颗粒形成化合物、至少一种固化剂和pH控制剂，纳微米支撑颗粒组合物的pH值在11.5以上。
[0006]进一步地，上述pH控制剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
[0007]进一步地，上述颗粒形成化合物选自树脂本体和稀释剂，树脂本体选自脂肪族环氧化物、环氧功能树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂和醚醛树脂组成的组中的任意一种，稀释剂选自缩水甘油胺环氧化物、脂环族环氧化物、酸酐、双酚A二缩水甘油醚、聚缩水甘油醚、缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、组成的组中的任意一种或多种。
[0008]进一步地，上述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂中的任意一种或多种的组合。
[0009]进一步地，上述液体溶剂选自水、海水、盐水溶液、醇溶剂，醇溶剂选自乙醇、丙醇和丁醇中的任意一种或多种。
[0010]进一步地，上述固化剂选自异佛尔酮二胺、三氟化硼衍生物、咪唑啉、硫醇、酰肼、聚酰胺、单乙醇胺、苄基二甲胺、路易斯酸、叔胺、异佛尔酮、咪唑、硫化物、酰胺或其衍生物中的任意一种。
[0011]进一步地，上述纳微米支撑颗粒组合物中，颗粒形成化合物和固化剂的质量含量
为10～75％，表面活性剂的质量含量为0.5～20％，优选地，颗粒形成化合物和固化剂的质量含量为45～65％，表面活性剂的质量含量为2～10％。
[0012]进一步地，上述纳微米支撑颗粒组合物还包括增粘剂，优选增粘剂选自碳酸钙纳米颗粒、硅酸盐纳米颗粒或包含聚丙烯酰胺或聚乙烯醇的水溶性聚合物，优选纳微米支撑颗粒组合物的粘度为10～60cPs。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种纳微米支撑颗粒，采用纳微米支撑颗粒组合物固化形成，该纳微米支撑颗粒组合物为上述任一种的纳微米支撑颗粒组合物，纳微米支撑颗粒的D50为50nm～100μm。
[0014]进一步地，上述纳微米支撑颗粒的D50为10～95μm。
[0015]进一步地，上述纳微米支撑颗粒的密度小于等于1.50g/ml。
[0016]根据本专利技术的又一方面，提供了一种水力压裂方法，水力压裂方法包括将水力压裂液注入地层中进行压裂，该水力压裂液包括任一种的纳微米支撑颗粒组合物形成的乳液或上述任一种的纳微米支撑颗粒。
[0017]应用本专利技术的技术方案，将上述组合物中的颗粒形成化合物和固化剂混合在一起形成油/水乳液中的油相，固化后“油”滴变成具有可变形性的纳微米颗粒，其可变形性可有效防止在压注停止后裂缝试图关闭时纳微米颗粒被压碎。由于本申请的纳微米颗粒支撑组合物中含有pH控制剂，通过控制其添加量使得纳微米支撑颗粒组合物的pH值在11.5以上，因此可以得到从纳米级别至微米级别的纳微米支撑颗粒，并且其D50为50nm～100μm，所得到的纳微米支撑颗粒中的纳米颗粒可以起到降低压裂液滤失的作用；微米颗粒可以进入包括微裂缝在内的各种尺寸的裂缝或者形成在包括微裂缝在内的各种尺寸的裂缝，进而起到充分支撑微裂缝等裂缝的作用，在两种颗粒的共同作用下，显著提高微裂缝导流率，从而提高原油产量。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1是示出了一种混合主支撑剂的纳微米支撑颗粒的示意图；
[0020]图2示出了实施例1得到的纳微米支撑颗粒的图像；
[0021]图3示出了实施例1得到的纳微米支撑颗粒的尺寸分布的图；
[0022]图4示出了实施例2得到的纳微米支撑颗粒的图像；
[0023]图5示出了对比例1至4得到的球形颗粒的尺寸分布图。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0025]如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术的球形珠粒形成用液体组合物难以在裂缝中原位形成球形珠粒或者事先形成的球形珠粒难以到达微裂缝，导致该液体组合物难以发挥对裂缝的充分支撑作用，为了解决该问题，本申请提供了一种纳微米支撑颗粒组合物、纳微米支撑颗粒和水力压裂方法。
[0026]在本申请一种典型的实施方式中，提供给了一种纳微米支撑颗粒组合物，该纳微米支撑颗粒组合物包括液体溶剂、至少一种表面活性剂、颗粒形成化合物、至少一种固化剂和pH控制剂，纳微米支撑颗粒组合物的pH值在11.5以上。
[0027]将上述组合物中的颗粒形成化合物和固化剂混合在一起形成油/水乳液中的油相，固化后“油”滴变成具有可变形性的纳微米颗粒，其可变形性可有效防止在压注停止后裂缝试图关闭时纳微米颗粒被压碎。由于本申请的纳微米颗粒支撑组合物中含有pH控制剂，通过控制其添加量使得纳微米支撑颗粒组合物的pH值在11.5以上，因此可以得到从纳米级别至微米级别的纳微米支撑颗粒，并且其D50为50nm～100μm，所得到的纳微米支撑颗粒中的纳米颗粒可以起到降低压裂液滤失的作用；微米颗粒可以进入包括微裂缝在内的各种尺寸的裂缝或者形成在包括微裂缝在内的各种尺寸的裂缝，进而起到充分支撑微裂缝等裂缝的作用，在两种颗粒的共同作用下，显著提高微裂缝导流率，从而提高原油产量。
[0028]用于本申请的pH控制剂主要是为了调节纳微米支撑颗粒组合物的pH值，只要其不影响颗粒形成，能够起到pH值调节作用的碱均可考虑应用至本申请中，为了简化本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳微米支撑颗粒组合物，其特征在于，所述纳微米支撑颗粒组合物包括液体溶剂、至少一种表面活性剂、颗粒形成化合物、至少一种固化剂和pH控制剂，所述纳微米支撑颗粒组合物的pH值在11.5以上。2.根据权利要求1所述的纳微米支撑颗粒组合物，其特征在于，所述pH控制剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。3.根据权利要求1所述的纳微米支撑颗粒组合物，其特征在于，所述颗粒形成化合物选自树脂本体和稀释剂，所述树脂本体选自脂肪族环氧化物、环氧功能树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂和醚醛树脂组成的组中的任意一种，所述稀释剂选自缩水甘油胺环氧化物、脂环族环氧化物、酸酐、双酚A二缩水甘油醚、聚缩水甘油醚、缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、组成的组中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的纳微米支撑颗粒组合物，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂中的任意一种或多种的组合。5.根据权利要求1所述的纳微米支撑颗粒组合物，其特征在于，所述液体溶剂选自水、海水、盐水溶液、醇溶剂，所述醇溶剂选自乙醇、丙醇和丁醇中的任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的纳微米支撑颗粒组合物，其特征在于，所述固化剂选自异佛尔酮二胺、三氟化硼衍生物、咪唑啉、硫醇、酰肼、聚酰胺、单乙醇胺、苄基二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：林厉军，黄降水，斯蒂芬妮，
申请(专利权)人：北京华美世纪国际技术有限公司，
类型：发明
国别省市：