【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油化工，具体涉及一种导热支撑剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、我国是一个页岩油气资源相对丰富的国家，据统计，当前页岩气可采资源量达35万亿立方米，页岩油可采资源量达55亿吨，大力开发页岩油气是实现我国能源结构转变的紧迫需求。然而，我国页岩油气储层条件复杂，储集空间多变，多种孔隙裂缝共存，而且油气储层的渗透率极低，在开发过程中必须采用压裂技术提高其产量。水力压裂技术是石油天然气行业中用于油气井增产的一种有效措施，其增产效果的好坏以及油气井的经济寿命主要取决于压裂支撑剂的质量。
2、压裂支撑剂是水力压裂技术中用于支撑压裂后的岩层裂缝和孔隙以提高储层渗透性的固态球形颗粒，是水力压裂作业中的关键材料。由于压裂支撑剂的作用是利用其自身堆积的孔隙使油气排出，因此，压裂支撑剂首先要具有较高的圆球度和合适的粒径分布来提供较高的堆积孔隙率，其中，压裂支撑剂的圆球度越高越好，粒径大多在0.2-2mm；同时，油气井裂缝由于大多处于地下几千米的深度而存在较大的闭合压力，这要求压裂支撑剂要具有较高的耐压强度来抵抗地壳闭合压力的破坏；再者，由于压裂支撑剂要长期处于油气侵蚀的环境中，这要求压裂支撑剂要具有良好的耐酸腐蚀性能。
3、为了更有效的使压裂支撑剂到达井的靶位置，在压裂的过程中需要配制压裂液，使得压裂支撑剂悬浮在其中。压裂液是以水为主要载体，添加水溶性高分子以及其它的添加剂增加压裂液粘度的同时降低摩阻。在施工过程中压裂支撑剂和压裂液混合，压裂支撑剂也要具有与压裂液粘度相匹配的合适密度，以此提高压裂液携带支撑剂
4、传统压裂支撑剂包括石英砂、核桃壳、人造陶粒、聚合物球、树脂包覆石英砂，以及树脂包覆陶粒等。其中，石英砂的成本和相对密度低，易于泵入输送，但随着开采深度和油井压力的增大，石英砂逐渐不能满足开采要求；陶粒因视密度大，在使用过程中需大量高粘度压裂液，导致成本增高、地层伤害和地下水污染，且容易在裂缝端口处产生堆积，不利于油气的高效传输；树脂包覆支撑剂可以增强支撑剂的抗压强度、抗腐蚀性、导流能力以及回流能力。与陶粒支撑剂和石英砂支撑剂相比，覆膜支撑剂不仅能有效预防支撑剂的返吐、表面剥落，还能减少储层微粒向支撑剂填塞带的运移。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服在页岩油原位开采技术中导热介质强度低，不能长效支撑裂缝，页岩油开采率低的问题，提供了一种导热支撑剂及其制备方法和应用，该支撑剂具有导热效果好、导流能力强、悬浮效果好等优点，能够作为良好的导热介质应用于页岩油的原位开采技术中，不仅可以热解页岩层产生页岩油，还可以长效支撑裂缝，形成有利于油气运输的通道，有效提高页岩油的开采率，减少环境污染。
2、如前述，我国中低成熟度页岩油资源量较大，然而原位开采技术的研究尚处于室内试验阶段，急需突破技术瓶颈。常规的原位开采技术是在电加热条件下，通过水力压裂产生裂缝，填充导热介质进行传热，使页岩地层热解产生页岩油。虽然导热介质可以传递热量，提高页岩油的导流能力，但因其抗压强度较低，难以满足现实需求。申请人发现如果将具有优异导热性能且抗压强度高的导热支撑剂作为页岩地层裂缝中的导热介质，不仅可以将热量传递给页岩层，还可以支撑裂缝，在岩层中形成有利于油气运输的通道。因此，本申请人首次提供一种导热支撑剂及其制备方法和应用，实现页岩油的原位开采，同时通过降低密度提升支撑剂的悬浮效果，降低支撑剂在压裂液传输过程中的沉降量，使其能够到达裂缝的更远端，实现支撑剂的长效支撑。
3、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种导热支撑剂，该导热支撑剂包括骨料内核和外包覆层，其中，外包覆层包含聚合物基体、可选地固化剂和导热剂；
4、所述聚合物基体在25℃时的粘度为8000-18000mpa·s；
5、所述导热剂的粒径分布大于等于500目。
6、本专利技术第二方面提供了一种第一方面所述的导热支撑剂的制备方法，该方法包括以下步骤：将含有聚合物基体和可选地固化剂的混合物包覆骨料内核，再加入导热剂进行接触，经烘干、研磨、过筛，得到所述导热支撑剂。
7、本专利技术第三方面提供了一种第一方面所述的导热支撑剂或第二方面所述的导热支撑剂的制备方法制备的导热支撑剂在页岩油原位开采技术中的应用。
8、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
9、(1)本专利技术提供的导热支撑剂，其外包覆层中含有25℃时的粘度为8000-18000mpa·s聚合物基体和粒径分布大于等于500目的导热剂，使得该支撑剂具有导热效果好、导流能力强、悬浮效果好以及体积密度低、抗压强度高的优点，能够作为良好的导热介质应用于页岩油的原位开采技术中，不仅可以热解页岩层产生页岩油，还可以降低对泵送和压裂液性能的要求，泵入压裂缝的更深远处，实现长效支撑，形成有利于油气运输的通道，有效提高页岩油的开采率和经济效益，减少环境污染。
10、(2)本专利技术提供的导热支撑剂的制备方法，具有操作简单、覆膜温度低、无需改性烧结、周期短、产量高的特点，能够有效降低对设备和能源的消耗，便于大规模工业化生产。
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1.一种导热支撑剂，其特征在于，该导热支撑剂包括骨料内核和外包覆层，其中，外包覆层包含聚合物基体、可选地固化剂和导热剂；
2.根据权利要求1所述的支撑剂，其中，
3.根据权利要求1或2所述的支撑剂，其中，
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的支撑剂，其中，以质量百分比计，所述导热支撑剂包括骨料内核60-98％，聚合物基体1-25％，固化剂0-25％，导热剂0.01-10％；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的支撑剂，其中，
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的支撑剂，其中，
7.一种权利要求1-6中任意一项所述的导热支撑剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将含有聚合物基体和可选地固化剂的混合物包覆骨料内核，再加入导热剂进行接触，经烘干、研磨、过筛，得到所述导热支撑剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述接触的条件包括：常温(25℃)下，搅拌速度为200-800r/min，搅拌时间为5-15min。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其中，所述烘干的条件包
10.权利要求1-6中任意一项所述的导热支撑剂或权利要求7-9中任意一项所述的导热支撑剂的制备方法制备的导热支撑剂在页岩油原位开采技术中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种导热支撑剂，其特征在于，该导热支撑剂包括骨料内核和外包覆层，其中，外包覆层包含聚合物基体、可选地固化剂和导热剂；
2.根据权利要求1所述的支撑剂，其中，
3.根据权利要求1或2所述的支撑剂，其中，
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的支撑剂，其中，以质量百分比计，所述导热支撑剂包括骨料内核60-98％，聚合物基体1-25％，固化剂0-25％，导热剂0.01-10％；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的支撑剂，其中，
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的支撑剂，其中，
7.一种权利要求1-6中任意一项所述的导热支...
【专利技术属性】
技术研发人员：许国庆，徐泉，周洋，牛迎春，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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