【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油气田开发,具体涉及一种覆膜长效型多孔陶粒阻垢支撑剂、制备方法及应用。
技术介绍
1、目前非常规致密油藏开发均需压裂改造。压裂过程大量外来流体进入地层,入井液与储层岩石及地层水相互作用,以及压裂过程导致温度、压力、ph变化,造成压后储层及井筒结垢问题日益凸显。结垢会导致储层堵塞、产量锐减,以及井筒内泵卡、抽油杆卡等系列问题,严重影响正常生产开发。针对结垢问题,目前油田主要使用液体阻垢剂,通过在井筒持续投加或随着压裂液进入地层,但井筒持续投加工艺复杂且无法防止储层结垢,加入压裂液中也随着返排进行很快排出,有效期短(1-3个月),无法达到长效阻垢效果。还有少部分为液体阻垢剂固化的固体阻垢剂,与支撑剂混合后进入地层,但该阻垢剂在地层下很容易破碎溶解,有效期较短,且堵塞裂缝孔隙,降低导流能力。此外,目前所使用的阻垢剂大部分均在中低温下有效,在高温下有效的阻垢剂较少。
2、为解决上诉问题,开发长效型阻垢支撑剂与常规支撑剂混合后进入地层,可在地层下缓慢释放阻垢剂,以达到长期防垢效果。
3、专利技术专利cn106928953a将羟基亚乙基二磷酸、多元醇磷酸酯、六偏磷酸钠以及钼酸钠作为阻垢主剂向其加入胶结剂后制作出固体阻垢剂,有效的解决了液体阻垢剂需要连续加注以及药效周期短的问题,但是其加注方式是井底加注,不能解决压裂后储层的结垢问题。
4、专利技术专利cn 106753319 a利用一种羟基乙叉二磷酸(hedp)与氨基三亚甲叉磷酸(atmp) 阻垢剂将陶粒支撑剂进行改性,虽然解决了在储层中的结
5、专利技术专利cn 114032084 a利用防垢缓释剂包覆于支撑剂表面的方法进行缓释阻垢,解决了阻垢剂缓慢释放问题,但是由于其起阻垢作用的部分覆着在支撑剂的表面,其载药量较小释放周期依旧相对较短,同时这类支撑剂在注入压裂液时已经开始释放阻垢剂,返排初期一般结垢问题尚未凸显,此时阻垢剂大量释放存在浪费。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术提供一种覆膜长效型多孔陶粒阻垢支撑剂,达到在地层条件下缓慢释放阻垢剂,对储层及井筒起到长效阻垢的效果。
2、为了实现本专利技术目的,采用的技术方案如下:
3、一种覆膜长效型多孔陶粒阻垢支撑剂,所述阻垢支撑剂的原料包括多孔陶粒、树枝状聚合物阻垢剂和水溶性高分子材料。
4、优选地,所述水溶性高分子材料为明胶、聚丙烯酰胺和聚乙二醇中的至少一种。水溶性的高分子材料,其特点是可以溶解或者溶胀于水。
5、优选地,所述水溶性高分子材料为聚乙二醇。
6、优选地,所述多孔陶粒的制备方法包括如下步骤:将有机泡沫与陶浆进行混合,先在 200～500℃的温度下燃烧有机泡沫,然后升温烧结,得多孔陶粒。
7、优选地,所述陶浆为铝矾土、黏土、污泥、页岩粉、煤矸石粉和粉煤灰中的至少一种。
8、优选地,所述有机泡沫为聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫和酚醛树脂泡沫中的至少一种。其密度为0.1～0.4g/cm3,其中优选的为聚苯乙烯泡沫。
9、优选地,所述有机泡沫占整个体系的体积分数为10％～30％,所述燃烧的时间为2～5h,所述升温为升温至1000-1200℃,所述烧结的时间为2-5h。
10、优选地,所述树枝状聚合物阻垢剂的制备方法包括如下步骤:
11、(1)将乙二胺和甲醇混合,加入丙烯酸甲酯,反应,得产物g0.5；
12、(2)将产物g0.5和甲醇混合,加入乙二胺,反应,得产物g1.0；
13、(3)将产物g1.0和甲醇混合,加入丙烯酸甲酯,反应,得产物g1.5；
14、(4)将产物g1.5甲醇混合,加入乙二胺,反应,得产物g2.0；
15、(5)将产物g2.0加入naoh水溶液中水解,得树枝状聚合物阻垢剂。
16、优选地，步骤(1)和(3)中所述乙二胺或产物g1.0与甲醇的摩尔比为1:8-20；
17、优选地，步骤(1)和步骤(3)所述的乙二胺或者产物g1.0与丙烯酸甲酯的摩尔比为1:1.1-1:5。
18、优选地，所述混合为在0℃冰水浴中并在氮气保护下搅拌混合均匀；所述反应的温度为 20-30℃,所述反应的时间为20-28h,所述反应后需提纯,提纯操作为减压蒸馏除去过量的甲醇和丙烯酸甲酯。
19、优选地,步骤(2)和(4)中所述g0.5或g1.5和甲醇的摩尔比为1:15-25；所述反应的温度为 20-30℃,所述反应的时间为20-28h；所述反应后需提纯,提纯操作为减压蒸馏除去过量的甲醇和乙二胺。
20、优选地,步骤(5)中所述产物g2.0与naoh水溶液的质量体积比为1:4,所述naoh水溶液的质量浓度为10％,所述水解的温度为45-55℃。
21、本专利技术再一目的是提供一种阻垢支撑剂的制备方法,包括如下步骤:
22、(1)将树枝状聚合物阻垢剂制成水溶液,与多孔陶粒混合,搅拌；得吸附后的陶粒；
23、(2)将吸附后的陶粒干燥,得多孔陶粒阻垢支撑剂；
24、(3)将水溶性高分子材料溶解于水中,喷涂在多孔陶粒阻垢支撑剂上,干燥即得。
25、优选地,步骤(1)中水溶液的浓度为3％～30％,所述搅拌在40℃～60℃的水浴中进行,所述搅拌的时间为10-14h。
26、优选地,步骤(2)中所述干燥的温度为90～100℃,干燥的时间为10-14h。
27、优选地,步骤(3)中所述水溶性高分子材料溶解于水后的浓度为10％～30％,所述干燥的温度为80～100℃,干燥的时间为6～12h。
28、本专利技术将陶浆混合可燃尽的有机泡沫,经过1100℃烧结后进行筛分制成有一定强度的多孔陶粒；然后利用多胺-丙烯酸酯的迈克尔加成反应和酰胺化反应,通过反复迭代,合成末端为羧基的球形树枝状耐高温聚合物阻垢剂；将已经制备好的多孔陶粒与球形树枝状聚合物阻垢剂混合后干燥,使球形树枝状聚合物阻垢剂负载在多孔陶粒的孔隙以及表面；最后将聚合物阻垢剂负载的多孔陶粒外表面覆上一层水溶性高分子膜,制得覆膜长效型多孔陶粒阻垢支撑剂。
29、本专利技术还有一个目的是提供上述阻垢支撑剂的应用,将阻垢支撑剂按体积比1:9～1:99与同粒径的支撑剂进行混合后用于压裂作业。
30、与现有技术相比,本专利技术的有益效果:
31、(1)本专利技术利用陶浆混合可燃尽的有机泡沫,通过烧结制备出高强度多孔陶粒,合成了螯合基团丰富的球形树枝状耐高温聚合物阻垢剂,鉴于球形树枝状聚合物阻垢剂吸附能力强且多孔陶粒具有比表面大的特点,将球形树枝状聚合物类阻垢剂负载在多孔陶粒的内部以及表面后,使得多孔陶粒阻垢支撑剂有着较大的载药量,同时丰富的螯合位点也赋予该阻垢剂耐高温特性,最后再用水溶性高分子膜包裹在支撑剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种覆膜长效型多孔陶粒阻垢支撑剂,其特征在于,所述阻垢支撑剂的原料包括多孔陶粒、树枝状聚合物阻垢剂和水溶性高分子材料。
2.根据权利要求1所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述水溶性高分子材料为明胶、聚丙烯酰胺和聚乙二醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述水溶性高分子材料为聚乙二醇。
4.根据权利要求1所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述多孔陶粒的制备方法包括如下步骤:将有机泡沫与陶浆进行混合,先在200～500℃的温度下燃烧有机泡沫,然后升温烧结,得多孔陶粒。
5.根据权利要求4所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述陶浆为铝矾土、黏土、污泥、页岩粉、煤矸石粉和粉煤灰中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述有机泡沫为聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫和酚醛树脂泡沫中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述有机泡沫占整个体系的体积分数为10％～30％,所述燃烧的时间为2～5h,所述升温为升温至1000-1200℃,所述烧结的时间为2-5h。<...
【技术特征摘要】
1.一种覆膜长效型多孔陶粒阻垢支撑剂,其特征在于,所述阻垢支撑剂的原料包括多孔陶粒、树枝状聚合物阻垢剂和水溶性高分子材料。
2.根据权利要求1所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述水溶性高分子材料为明胶、聚丙烯酰胺和聚乙二醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述水溶性高分子材料为聚乙二醇。
4.根据权利要求1所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述多孔陶粒的制备方法包括如下步骤:将有机泡沫与陶浆进行混合,先在200～500℃的温度下燃烧有机泡沫,然后升温烧结,得多孔陶粒。
5.根据权利要求4所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述陶浆为铝矾土、黏土、污泥、页岩粉、煤矸石粉和粉煤灰中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述有机泡沫为聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫和酚醛树脂泡沫中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述有机泡沫占整个体系的体积分数为10％～30％,所述燃烧的时间为2～5h,所述升温为升温至1000-1200℃,所述烧结的时间为2-5h。
8.根据权利要求1所述的阻垢支撑剂,其特征在于,所述树枝状聚合物阻垢剂的制备方法包括如下步骤:
9.根据权利要求8所述的阻垢支撑剂,其特征在于,步骤(1)或(3)中所述乙二胺或产物g1.0与甲醇的摩尔比的范围为1:8-20；步骤(1)或(3)所述的乙二胺或者产物g1.0与丙烯酸甲酯的摩尔比的范围为1:1.1-1:5；所述混合为在0℃冰水浴中并在氮气...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑苗，石善志，董景锋，张敬春，刘崇勇，任洪达，翟怀建，邬国栋，张凤娟，惠峰，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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