一种自悬浮支撑剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及油气井增产技术领域，具体涉及一种自悬浮支撑剂及其制备方法与应用。所述自悬浮支撑剂包括内核骨架颗粒和外层包覆层；所述外层包覆层的制备原料包括聚合物单体10

【技术实现步骤摘要】
一种自悬浮支撑剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及油气井增产
，具体涉及一种自悬浮支撑剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在从井中获得油和/或气体的时候常常会使用支撑剂，支撑剂的主要作用是在裂缝中能够均匀分布，提高裂缝的有效接触面积，常用的支撑剂有石英砂或陶瓷类支撑剂，但是这次类支撑剂在水中容易发生沉降，不能够很好的被带入裂缝中，市面上虽然有对石英砂或陶瓷表面进行包覆的支撑剂，但是这类支撑剂内外层的结合力差，其性能也不佳，为了解决这些问题，申请人研究人选用了特定原料制备外包覆层，制备了一种包覆结构的支撑剂，提高了支撑性能很悬浮性能，并申请了相关的专利(专利号为CN111088030A)。
[0003]但是现在很少用纯水来携带支撑剂进入裂缝，新疆、中海油用的都是一些矿化度较高的水来携带支撑剂进入裂缝，申请人之前研究的支撑剂在矿化度较高的水质环境中不能够很好的发挥支撑作用。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种自悬浮支撑剂，所述自悬浮支撑剂包括内核骨架颗粒和外层包覆层，所述外层包覆层的制备原料包括，按质量分数计，聚合物单体10
‑
20％、交联剂0.02
‑
0.1％、引发剂0.1
‑
0.3％、抗交联剂0.05
‑
0.1％、表面活性剂1
‑
4％、水补充至100％。
[0005]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述表面活性剂包括异构十三碳醇聚氧乙烯醚。
[0006]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述异构十三碳醇聚氧乙烯醚的HLB值为13。
[0007]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述内核骨架颗粒为石英砂或陶粒。
[0008]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚合物单体包括丙烯酸。
[0009]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚合物单体还包括丙烯酰胺。
[0010]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚合物单体还包括2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸。
[0011]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述引发剂为过硫酸铵、硫酸氢钠、2，2
’‑
偶氮二异丁基脒二盐酸盐的组合物。
[0012]本专利技术的第二个方面提供了一种自悬浮支撑剂的制备方法，至少包括以下步骤：
[0013](1)向水中加入丙烯酸和2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，调节pH为6，温度为25
‑
35℃，再依次加入丙烯酰胺、抗交联剂、交联剂、2，2
’‑
偶氮二异丁基脒二盐酸盐、过硫酸铵，然后加入硫酸氢钠，搅拌混合，最后加入表面活性剂，得到外包覆层水溶液；
[0014](2)向步骤(1)中的外包覆层水溶液中加入内核颗粒，得到混料b；
[0015](3)加热步骤b中的混料至50
‑
70℃，搅拌2.5
‑
3.5min后停止搅拌，密闭放置2
‑
3h，
出料，得到混料c；
[0016](4)混料c输送入水解机中、水解温度为85
‑
90℃，水解时间为25
‑
35min，得到料d；
[0017](5)将料d降温至35
‑
45℃后进行造粒，干燥，磨粉，筛分，即得成品。
[0018]本专利技术的第三个方面提供了一种自悬浮支撑剂的应用，所述自悬浮支撑剂的应用领域包括矿化度水中自悬浮支撑剂的使用。
[0019]本专利技术具有如下有益效果：
[0020]1.选用特定的表面活性剂能够使制备得到的外层包覆层的渗透性增加，能够起到快速渗透、溶解、更好的包裹石英砂的作用；
[0021]2.选择特定的水解步骤增加了耐温性，但是水解也使得外层包覆层的渗透性降低，所以又选择特定的表面活性剂，与水解步骤相互协同作用增加了制品整体的性能。
具体实施方式
[0022]为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种自悬浮支撑剂，所述自悬浮支撑剂包括内核骨架颗粒和外层包覆层；所述外层包覆层的制备原料包括，按质量分数计，聚合物单体10
‑
20％、交联剂0.02
‑
0.1％、引发剂0.1
‑
0.3％、抗交联剂0.05
‑
0.1％、表面活性剂1
‑
4％、水补充至100％。
[0023]在一种优选的实施方式中，所述外层包覆层的制备原料包括，按质量分数计，聚合物单体12
‑
15％、交联剂0.04
‑
0.06％、引发剂0.15
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0.23％、抗交联剂0.55
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0.08％、表面活性剂2
‑
3％、水补充至100％。
[0024]在一种更优选的实施方式中，所述外层包覆层的制备原料包括，按质量分数计，聚合物单体14％、交联剂0.05％、引发剂0.2％、抗交联剂0.07％、表面活性剂2.5％、水补充至100％。
[0025]在一种实施方式中，所述内核骨架颗粒为石英砂或陶粒。
[0026]在一种实施方式中，所述内核骨架颗粒为石英砂；所述石英砂的平均粒径为20
‑
70目；优选为20
‑
40目。
[0027]在一种实施方式中，所述内核骨架颗粒为陶粒；所述陶粒的平均粒径为20
‑
40目。
[0028]其中，内核骨架颗粒可以根据施工需求进行选择。
[0029]在一些优选的实施方式中，所述内核骨架颗粒和外层包覆层的重量比为(3
‑
4)：1；进一步优选的，所述内核骨架颗粒和外层包覆层的重量比为3.5：1。
[0030]为了使得制品具有较好的润湿性，在一种实施方式中，所述聚合物单体包括丙烯酸。
[0031]但是申请人在实验中发现，单独使用丙烯酸作为单体制备得到的制品的耐盐性能不佳，为了增加制品的耐盐性，在一种实施方式中，所述聚合物单体还包括丙烯酰胺；所述丙烯酸与丙烯酰胺的重量比为(55
‑
65)：(26
‑
34)；优选为(60
‑
62)：(29
‑
31)；进一步优选为61：30。
[0032]经过大量研究发现，使用丙烯酸与丙烯酰胺共聚得到的制品的悬浮性降低，为了克服该缺点，在一种实施方式中，所述聚合物单体还包括2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸；所述丙烯酰胺与2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸的重量比为(26
‑
34)：(6
‑
12)；优选为(29
‑
31)：(8
‑
10)；进一步优选为30：9。申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自悬浮支撑剂，所述自悬浮支撑剂包括内核骨架颗粒和外层包覆层，其特征在于，所述外层包覆层的制备原料包括，按质量分数计，聚合物单体10
‑
20％、交联剂0.02
‑
0.1％、引发剂0.1
‑
0.3％、抗交联剂0.05
‑
0.1％、表面活性剂1
‑
4％、水补充至100％。2.根据权利要求1所述的一种自悬浮支撑剂，其特征在于，所述表面活性剂包括异构十三碳醇聚氧乙烯醚。3.根据权利要求2所述的一种自悬浮支撑剂，其特征在于，所述异构十三碳醇聚氧乙烯醚的HLB值为13。4.根据权利要求2或3所述的一种自悬浮支撑剂，其特征在于，所述内核骨架颗粒为石英砂或陶粒。5.根据权利要求4所述的一种自悬浮支撑剂，其特征在于，所述聚合物单体包括丙烯酸。6.根据权利要求5所述的一种自悬浮支撑剂，其特征在于，所述聚合物单体还包括丙烯酰胺。7.根据权利要求6所述的一种自悬浮支撑剂，其特征在于，所述聚合物单体还包括2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸。8.根据权利要求1任一项所述的一种自悬浮支撑剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、硫酸氢钠、2，2
’‑
偶氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学，夏佐贵，
申请(专利权)人：四川银宇化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：