一种体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂制造技术

本发明专利技术公开了一种体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂，其包括支撑剂以及硬化树脂，所述支撑剂为颗粒状结构，所述硬化树脂涂覆于所述支撑剂表面，所述硬化树脂包括可固化环氧树脂、硬化剂和有机硅化合物，其中所述有机硅化合物是有机硅烷，由氨基硅烷、环氧硅烷、有机卤硅烷、有机硅烷酯、甲硅烷基乙酰胺、环硅氧烷、环硅氮烷、硅氮烷组成，所述可固化环氧树脂由表氯醇、双酚A、植物油、酚醛环氧树脂、缩水甘油基环氧树脂、脂环族环氧化物和缩水甘油胺环氧树脂组成，所述硬化剂由二乙基甲苯二胺、环烷基胺、二氨基二苯砜、聚乙烯胺和三甲基环己胺组成。胺组成。胺组成。

【技术实现步骤摘要】
一种体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂


[0001]本专利技术属于油田开发
，具体涉及一种体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂

技术介绍

[0002]油气井通常通过水力压裂处理进行增产。在水力压裂中，粘性压裂液作载流体以一定速率和压力泵入要压裂的生产区，使得在该区中形成一个或多个裂缝。用于撑开裂缝的颗粒状固体通常称为支撑剂，通常悬浮在部分压裂液中，当压裂施工结束，压裂液的破胶液随地层流体返排时，低粘度下支撑剂在裂缝中沉积。沉积在裂缝中的支撑剂起到防止裂缝完全闭合的作用，形成导流通道并维持产生的原油可以流过的导流通道。
[0003]在作为支撑剂的载流体，压裂液将支撑剂沉积在裂缝中之后，裂缝在支撑剂上闭合。这种部分闭合的裂缝对支撑剂颗粒施加压力。为此，颗粒之间的间隙应足够大，但颗粒应具有一定机械强度以承受闭合应力，使得压裂压力撤回后保持裂缝张开。因此，大孔隙支撑剂在低闭合应力下表现出比小孔隙支撑剂更大的渗透性，但它们会在高闭合压力下失效，从而产生非常细的颗粒(“细粒”)。
[0004]高产井在水力压裂作业后经常会出现支撑剂回流。高产井的返排更为严重。如果支撑剂回流到井筒中，则裂缝的宽度减小，从而限制了流动通道的传导性，削弱了压裂处理的有效性。此外，生产的支撑剂还会侵蚀生产设备，导致维修和处理过程造成经济损失。
[0005]约1Mpa的无侧限抗压强度足以在中等温度的高产井中控制支撑剂回流，可固化树脂涂层支撑剂的应用，使支撑剂固结强度优化，同时又足够灵活，以承受在压裂生产过程中出现的重复应力循环。
[0006]在这种情况下，石英砂被广泛用作盖层应力较低的储层中的支撑剂。且石英砂便宜且供应充足，因此被越来越多地用作具有中等至较高覆盖层应力的储层中的支撑剂。
[0007]但是在更极端的条件下石英砂不能用于中等和较高的盖层应力的储层，即使是人造支撑剂，在较高的超载压力下也会产生细粉。

技术实现思路

[0008]为缓解上述问题，采用支撑剂导流能力增强剂，支撑剂导流能力增强剂主要由聚酰胺主链和巨大的憎水基支链组成，主链对支撑剂(矿物表面)有极强的吸附能力，而支链则倾向于互相吸引，使支撑剂之间的吸力增强，从表观上来看，涂覆后的支撑剂表面呈现较高的黏性。
[0009]将支撑剂导流能力增强剂大幅改善支撑剂特性，有效缓解：
[0010]1、均匀涂覆在支撑剂表面，保护支撑剂，减小破碎，维持在地层闭合应力下的更大的渗透性；
[0011]2、涂覆后的支撑剂表面呈现较高的黏性，减少失效产生“细粒”的嵌入，增强导流性；
[0012]3、支撑剂在裂缝中的铺置浓度优化有效减少支撑剂回流到井筒中，裂缝的宽度减小；
[0013]4、储层岩石的力学性质以及压裂液对支撑带的伤害等；
[0014]5、能有效改善随着闭合压力的增加，裂缝导流能力的下降。
[0015]本专利技术提供的技术方案：一种体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂，其包括支撑剂以及硬化树脂，所述支撑剂为颗粒状结构，所述硬化树脂涂覆于所述支撑剂表面，所述硬化树脂包括可固化环氧树脂、硬化剂和有机硅化合物，其中所述有机硅化合物是有机硅烷，由氨基硅烷、环氧硅烷、有机卤硅烷、有机硅烷酯、甲硅烷基乙酰胺、环硅氧烷、环硅氮烷、硅氮烷组成，所述可固化环氧树脂由表氯醇、双酚A、植物油、酚醛环氧树脂、缩水甘油基环氧树脂、脂环族环氧化物和缩水甘油胺环氧树脂组成，所述硬化剂由二乙基甲苯二胺、环烷基胺、二氨基二苯砜、聚乙烯胺和三甲基环己胺组成。
[0016]本专利技术的技术效果和优点：提高渗透率和导流能力的表面改性剂，具有稳固支撑剂，有效防止支撑剂返吐，提高裂缝支撑剂强度、裂缝渗透率及导流能力的作用，使支撑剂的吸力增强，涂覆所述硬化树脂后的所述支撑剂表面呈现较高的黏性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的剖面结构示意图。
[0018]图2为本专利技术的普通支撑剂与涂覆后的支撑剂导流能力曲线示意图。
[0019]图3为本专利技术的地面施工工艺图。
[0020]图4为本专利技术的支撑剂没有增加所述硬化树脂之间的孔隙自然排布结构状态。
[0021]图5为本专利技术的支撑剂增加硬化树脂后之间的孔隙排布结构状态。
具体实施方式
[0022]如图1至2所示，一种体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂，其包含支撑剂10以及硬化树脂20，所述支撑剂设置为圆球形的颗粒状结构，所述硬化树脂20涂覆于所述支撑剂10表面，防止井筒附近裂缝宽度和传导性的潜在损失。所述支撑剂10的表面进行化学改性来提高水基流体处理产生的裂缝导流能力，涂层工艺允许系统用于任何可用的支撑剂，并且它与所有水基压裂液兼容。
[0023]导致裂缝导流能力损失的两个重要问题：地层细密侵入支撑剂充填层和生产应力循环导致的支撑剂充填层损坏。助剂的独特特性减少或消除了地层材料侵入支撑剂充填层并稳定支撑剂充填层，从而提高了其对关井进行服务时可能发生的应力循环损坏的抵抗力。
[0024]所述硬化树脂20包括可固化环氧树脂、硬化剂和有机硅化合物。
[0025]其中所述有机硅化合物是由有机硅烷，由氨基硅烷、环氧硅烷、有机卤硅烷、有机硅烷酯、甲硅烷基乙酰胺、环硅氧烷、环硅氮烷、硅氮烷组成。
[0026][0027]氨基硅烷
[0028]氨丙基三羟基硅烷；
[0029]CAS号:58160
‑
99
‑9[0030]分子式：C3H11NO3Si
[0031][0032]环氧硅烷
[0033]3‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷
[0034]CAS号:2530
‑
83
‑8[0035][0036]有机卤硅烷
[0037]十八烷基二异丁基氯硅烷
[0038]CAS号:162578
‑
86
‑1[0039][0040]有机硅烷酯
[0041]CAS号:13688
‑
56
‑7[0042]分子式：C7H14O2Si
[0043][0044]甲硅烷基乙酰胺
[0045]三甲基硅基乙酰胺
[0046]CAS号:13435
‑
12
‑6[0047]分子式：C5H13NOSi
[0048]树脂和固化剂的配比理论上，1个环氧和1个胺氢配比，实际上一般都会是环氧比胶氢略多，大约为1.2:1。
[0049]有机硅化合物的结构特征包括Si
‑‑
OH基团或部分例如Si
‑‑
OR或Si—X，其中R是烷基、环烷基或芳基；X是卤素，例如Cl。
[0050]在树脂固化过程之前或过程中容易水解为Si
‑
OH基团。Si
‑
OH基团可以促进树脂涂覆的支撑剂颗粒之间的交联。此外，Si
‑
OH基团可以参与与天然砂支撑剂颗粒表面羟基的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂，其特征在于：其包括支撑剂(10)以及硬化树脂(20)，所述支撑剂(10)为颗粒状结构，所述硬化树脂(20)涂覆于所述支撑剂(10)表面，所述硬化树脂(20)包括可固化环氧树脂、硬化剂和有机硅化合物，其中所述有机硅化合物是由氨基硅烷、环氧硅烷、有机卤硅烷、有机硅烷酯、甲硅烷基乙酰胺、环硅氧烷、环硅氮烷、硅氮烷组成，所述可固化环氧树脂由表氯醇、双酚A、植物油、酚醛环氧树脂、缩水甘油基环氧树脂、脂环族环氧化物和缩水甘油胺环氧树脂组成，所述硬化剂由二乙基甲苯二胺、环烷基胺、二氨基二苯砜、聚乙烯胺和三甲基环己胺组成。2.根据权利要求1所述的体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂，其特征在于：有机硅化合物是环硅氧烷，带有Si
‑
OH基团的硅烷。3.根据权利要求2所述的体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强剂，其特征在于：环氧硅烷是由乙基三甲氧基硅烷和环氧丙氧基丙基
‑
三甲氧基硅烷组成。4.根据权利要求1所述的体积压裂用支撑剂缝面导流能力增强...

【专利技术属性】
技术研发人员：王屾，房超，董文娟，刘琳，
申请(专利权)人：新疆中凌工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：