一种覆膜砂粒制造技术

本发明专利技术提供了一种覆膜砂粒

【技术实现步骤摘要】
一种覆膜砂粒、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及支撑剂领域，特别涉及一种覆膜砂粒
。

技术介绍

[0002]致密油气
、
页岩油气等非常规储层的渗透率极低，随着非常规油气资源的不断开发，大多数非常规储层都需要通过水力压裂来进行储层改造，压裂支撑剂在油气开采中发挥着重要的作用，是水力压裂技术的关键材料之一
。
即利用地面泵送设备将支撑剂泵入地下后填充水力压裂产生的裂缝各处，通过支撑裂缝以防止裂缝闭合，形成具有一定几何尺寸和高导流能力的油气运输通道，从而提高油气产量并延长油井寿命，达到增产增注的目的
。
[0003]目前水力压裂使用的支撑剂主要是传统支撑剂，存在强度低
、
易破碎
、
导流能力差的问题，并且压裂液返排或采油生产过程中可能会出现支撑剂回流的现象
。
近年来为提高压裂效果，施工砂比呈逐年提高的趋势，支撑剂回流的现象也越来越多，返排量有时候会达到支撑剂总量的
20
％以上
。
带到地面的支撑剂和地层砂都能侵蚀油嘴
、
阀门和其他设备；也可能导致裂缝长度和宽度减小，导流能力下降，这些都将严重影响压后油气井的产量，增加不必要的作业施工
(
如冲砂
、
检泵等
)
和作业费用
。
因此如何控制支撑剂回流一直是水力压裂中的研究难点
。

技术实现思路

[0004]本专利技术之一提供了一种覆膜砂粒，其包括由外到内的外层
、
中间层和芯材，其中，所述外层为自成团膜
、
中间层为树脂膜，芯材为砂粒
。
[0005]在一个具体实施方式中，形成所述自成团膜的材料为海藻酸钠
、
胍胶和纤维素中的至少一种
。
[0006]在一个具体实施方式中，所述胍胶选自瓜尔胶
、
羟丙基胍胶和羧甲基羟丙基胍胶中的至少一种
。
[0007]在一个具体实施方式中，所述纤维素选自羟丙基甲基纤维素
、
羟乙基纤维素和羧甲基纤维素中的至少一种
。
[0008]在一个具体实施方式中，所述外层
、
中间层和芯材的质粒比为
(5
‑
15)
：
(5
‑
15)
：
300。
[0009]在一个具体实施方式中，所述外层
、
中间层和芯材的质粒比为
(5
‑
15)
：
(4.9
‑
14.3)
：
(285.7
‑
295)。
[0010]在一个具体实施方式中，所述外层
、
中间层和芯材的质粒比为1：
(1
‑
2)
：
(20
‑
60)。
[0011]在一个具体实施方式中，所述外层
、
中间层和芯材的质粒比为1：
(0.95
‑
1.94)
：
(19
‑
59)。
[0012]在一个具体实施方式中，形成所述树脂膜的材料为酚醛树脂和
/
或环氧树脂
。
[0013]在一个具体实施方式中，所述酚醛树脂为热塑性酚醛树脂和
/
或热固性酚醛树脂
。
[0014]在一个具体实施方式中，所述环氧树脂为环氧树脂
E51。
[0015]在一个具体实施方式中，所述砂粒为石英砂
、
陶粒砂
、
高岭土
、
煤矸石
、
岩屑
、
粉煤灰和核桃壳中的至少一种
。
[0016]在一个具体实施方式中，所述的覆膜砂粒的粒径为
20
至
40
目
。
[0017]本专利技术之二提供了一种制备如本专利技术之一中任意一项所述的覆膜砂粒的方法，其包括如下步骤：
[0018]1)
将砂粒与硅烷偶联剂混合，进行处理，得到硅烷偶联剂处理后的砂粒；
[0019]2)
将硅烷偶联剂处理后的砂粒与中间层材料树脂混合均匀，得到树脂膜包覆的砂粒；
[0020]3)
在所述树脂凝固前，将所述树脂膜包覆的砂粒与外层材料混合均匀，之后固化，球磨，得到所述覆膜砂粒
。
[0021]在一个具体实施方式中，在步骤
1)
中，将砂粒加入到水中，然后加入上述硅烷偶联剂，进行搅拌，烘干，得到所述硅烷偶联剂处理后的砂粒
。
[0022]在一个具体实施方式中，在步骤
3)
中，在
80
至
120℃
下固化5至
10min。
[0023]在一个具体实施方式中，所述砂粒与所述硅烷偶联剂的质量比为
300
：
(5
‑
15)。
[0024]在一个具体实施方式中，所述硅烷偶联剂处理后的砂粒与所述中间层材料树脂的质量比为
300
：
(5
‑
15)。
[0025]在一个具体实施方式中，所述树脂膜包覆的砂粒与外层材料的质量比为
300
：
(5
‑
15)。
[0026]在一个具体实施方式中，所述砂粒的粒径为
20
至
40
目
。
[0027]在一个具体实施方式中，所述硅烷偶联剂为
kh
‑
550、kh
‑
560
和
kh
‑
570
中的至少一种
。
[0028]本专利技术之三提供了根据本专利技术之一中任意一项所述的覆膜砂粒或本专利技术之二中任意一项所述的方法制备得到的所述覆膜砂粒在用作支撑剂中的应用
。
[0029]本专利技术的有益效果：
[0030]1)
本专利技术的支撑剂可以降低支撑剂整体的相对密度和破碎率，并形成较好的圆球度和化学惰性，进一步地，根据本专利技术支撑剂的破碎率数据可以确定本专利技术的支撑剂有利于油气的排出，因此回流量会更小，同时大大提高导流能力
。
[0031]2)
本专利技术的支撑剂可以形成砂团状态，在支撑裂缝，通过裂缝中的点支撑构建稳定的通道网络，在解决支撑剂回流问题的
。
[0032]3)
本专利技术的支撑剂在制备过程中使用的砂粒和多孔复合材料均来源于工业化生产，易于获取
、
价格低廉，且制备方法简单，耗时时间少
。
附图说明
[0033]图1显示了未覆膜石英砂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种覆膜砂粒，其包括由外到内的外层
、
中间层和芯材，其中，所述外层为自成团膜
、
中间层为树脂膜，芯材为砂粒
。2.
根据权利要求1所述的覆膜砂粒，其特征在于，形成所述自成团膜的材料为海藻酸钠
、
胍胶和纤维素中的至少一种；优选地，所述胍胶选自瓜尔胶
、
羟丙基胍胶和羧甲基羟丙基胍胶中的至少一种；优选地，所述纤维素选自羟丙基甲基纤维素
、
羟乙基纤维素和羧甲基纤维素中的至少一种；和
/
或所述外层
、
中间层和芯材的质粒比为
(5
‑
15)
：
(5
‑
15)
：
300
；优选地，所述外层
、
中间层和芯材的质粒比为
(5
‑
15)
：
(4.9
‑
14.3)
：
(285.7
‑
295)
；优选地，所述外层
、
中间层和芯材的质粒比为1：
(1
‑
2)
：
(20
‑
60)
；优选地，所述外层
、
中间层和芯材的质粒比为1：
(0.95
‑
1.94)
：
(19
‑
59)。3.
根据权利要求1所述的覆膜砂粒，其特征在于，形成所述树脂膜的材料为酚醛树脂和
/
或环氧树脂；优选地，所述酚醛树脂为热塑性酚醛树脂和
/
或热固性酚醛树脂；优选地，所述环氧树脂为环氧树脂
E51。4.
根据权利要求1所述的覆膜砂粒，其特征在于，所述砂粒为石英砂
、
陶粒砂
、
高岭土
、
煤矸石
、
岩屑
、
粉煤灰和核桃壳中的至少一种
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凤霞，王海波，史爱萍，王迪，崔佳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：