【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿产开采，具体涉及一种复合支撑剂及其压裂液体系。
技术介绍
1、随着我国油气藏的大规模开发以增大改造体积、增加裂缝复杂度的体积压裂技术，已成为油气藏页岩气等开采的关键技术，但是采用常规支撑剂(陶粒、覆膜砂、石英砂等)与压裂携砂液(滑溜水等)配伍，由于支撑剂密度大、摩阻损失大等因素导致压裂施工中泵压过高、携砂性能差，且容易出现过早脱砂现象，使得支撑剂在缝网中运移距离较近，有效支撑半径较短，主要集中在近井裂缝中，裂缝远端和次级裂缝得不到有效充填和支撑，难以发挥次级裂缝等微细裂缝网络的作用，导致深层页岩气、致密气等油气藏压裂施工难(成本与风险较大)、初产高(主裂缝发挥作用)、递减快(次级裂缝作用较差)难以达到安全高效施工、长期高产稳产目的。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种复合支撑剂及其压裂液体系，解决了现有技术中压裂施工中泵压过高、携砂性能差，且容易出现过早脱砂的技术问题。
3、(二)技术方案
4、第一方面，本专利技术提供一种复合支撑剂的制备方法，其包括一种复合支撑剂的制备方法，其包括如下步骤：
5、s1、将聚乙烯醇缩甲乙醛和聚乙烯醇缩乙丁醛粉末混合，得到混合物料；
6、s2、将混合物料和骨料和/或预覆膜骨料混合置于容器中，用酚醛树脂的乙醇溶液浸没，加入偶氮氨基苯溶液，室温放置24h后逐步升温至150℃，升温速率每三分钟升高5℃，升温过程中，喷洒粘接剂
7、s3、取已固化的颗粒于搅拌机中，缓慢加入8％改性聚乙烯醇水凝胶和55％环氧树脂的乙醇溶液，烘干，得到第二涂层，所述第二涂层包裹所述第一涂层；
8、s4、冷却至室温，破碎、筛分，得到复合支撑剂。
9、根据本专利技术的较佳实施例，s2中，所述骨料为选择石英砂、陶粒、金属颗粒、球状玻璃颗粒、烧结铝土矿、烧结氧化铝、烧结氧化锆、合成树脂和粉碎的颗粒中的一种或几种；所述预覆膜骨料为采用树脂材料在骨料表面经包覆处理所得。
10、根据本专利技术的较佳实施例，s2中，所述预覆膜骨料使用的树脂除了酚醛树脂外，还可以是呋喃树脂、环氧树脂、芳香族聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯丙咪唑树脂中的至少一种。
11、根据本专利技术的较佳实施例，s3中，所述粘接剂为选自酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂粘接剂中的至少一种；所述固化剂为选自脂肪族胺、叔胺及其盐、芳香族胺、咪唑、酸酐、过氧化酰、过氧化脂、多聚甲醛及酚醛胺中的至少一种。
12、根据本专利技术的较佳实施例，s1中，聚乙烯醇缩甲乙醛和聚乙烯醇缩乙丁醛比例为1:2-3；s2中，所述混合物料与骨料和/或预覆膜骨料质量比为5-8：100-120。
13、根据本专利技术的较佳实施例，s2中，偶氮氨基苯溶液和酚醛树脂的乙醇溶液体积比为1:100。
14、根据本专利技术的较佳实施例，s3中，8％改性聚乙烯醇水凝胶制备方法为:聚乙烯醇配置成8％的水溶液，然后90摄氏度加热3h，直至聚乙烯醇完全溶解。将溶液倒入离心管中浇注成柱，然后将样品放入-15℃的冰箱中，放置8h，取出样品在室温下融化8h，上述冷冻－解冻过程重复三次即可制得8％聚乙烯醇水凝胶。
15、根据本专利技术的较佳实施例，s3中，粘接剂和固化剂与骨料和/或预覆膜骨料质量比为0.5：0.1：100；所述8％改性聚乙烯醇水凝胶与骨料和/或预覆膜骨料质量比为0.5:100。
16、将聚乙烯醇缩甲乙醛和聚乙烯醇缩乙丁醛粉末混合，可调节粘度和在地层高温影响下发生水解的不同程度，以控制压裂液体系的粘度降低至预设范围。混合物料具有吸水性和吸水膨胀特点，使支撑剂直接与水混合即可悬浮在水中，具有良好的自悬浮性，悬浮时间长、导流性好。
17、第一层涂层改变砂粒间接触方式，由偶氮氨基苯溶液、树脂和混合物料形成的轻质多孔结构，该结构具有较高的强度和较低的密度。由于树脂涂层砂将原来的砂粒间点与点接触变成了小面积接触，增大接触面积分散了作用在砂粒上的负荷，能够提高砂粒抗闭合压力，具有较高的抗破碎能力。同时树脂覆膜能够将压碎的沙粒或粉砂包裹起来，减少粉砂运移。覆膜砂具有较低的体积密度和视密度，有利于携砂和提高砂比。同时保持高的导流能力。普通石英砂有摩阻高的缺陷，使支撑剂在运移到裂缝深度时阻力加大，影响造缝性能，进而影响导流能力，利用树脂包覆石英砂，制备覆膜支撑剂，防止吐砂、脱砂，强度提高和耐腐蚀性能提高，压裂增产效果明显，有效期长。
18、使用酚醛/环氧树脂二次覆膜的骨料表面发生两种相互交联的化学作用：一方面，酚醛树脂自身官能团之间发生相互交联；另一方面，酚醛树脂存在酚羟基和羟甲基，能够与环氧树脂中环氧基发生开环反应。第二层涂层包覆第一层涂层在预防支撑剂回流方面具有更好的性能。支撑剂移动阻力增加，防止支撑剂发生返排。同时支撑剂吸水率降低，承压性增强。可充填表面孔洞和微裂纹从而提高支撑剂力学性能。
19、压裂液密度越大，对地层的伤害越大。8％改性聚乙烯醇水凝胶加入并由树脂包裹形成涂层，实现清洁压裂，降低压裂成本，减少对环境的污染。
20、聚乙烯醇缩甲乙醛和聚乙烯醇缩乙丁醛粉末混合使用达到携砂液实现压裂的同时能提高支撑剂在地层中的输送距离。
21、第二方面，本专利技术提供一种带一种复合支撑剂的压裂液体系，所述各原料组分如下：交联剂：3-5％；助排剂：1％-2％；破胶剂：3.5％；支撑剂为上述的支撑剂，支撑剂占比不超过40％；余量为水。
22、复合支撑剂不借助增稠剂就能在清水中长时间悬浮，不用加稠化剂，降低了稠化剂对储层的伤害，减小配液时的工作量。
23、根据本专利技术的较佳实施例，助排剂为烷基酚聚氧乙烯醚op-7。
24、根据本专利技术的较佳实施例，所述的破胶剂为淀粉酶。
25、根据本专利技术的较佳实施例，所述的交联剂有机硼或有机钛中的一种。
26、第三方面，本专利技术提供一种带复合支撑剂的压裂液体系改造工艺，采用的是上述压裂液体系的工艺。
27、(三)有益效果
28、聚乙烯醇缩甲乙醛和聚乙烯醇缩乙丁醛粉末混合相互配合实现从而在清水中可自悬浮，不需要额外加入增稠剂等添加剂，不仅降低了对地层的损伤，还降低了压裂成本，并且地层中裂缝尖端支撑面积更大。
29、该压裂液具有更高的压裂效率，从而提高油气田产量。并且，该支撑剂在加入清水中与清水混合的过程、混合液泵入地层的过程和支撑裂缝过程中耐剪切性较好，压裂作业中泵压较低。另外，该支撑剂制备方法简单易行，可以实现现场实时制备。制备完成后，支撑剂和第一清水一起进入混砂车搅拌混合后，即可泵入地层。待压裂作业完成后，使用常规破胶剂即可破胶，破胶后无固相残留，且破胶后该支撑剂可随清水快速返排，地层渗透率恢复能力和导流恢复能力优于传统压裂液，对地层损伤程度较小，具有良好的应用前景。
30、复本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，S1中，混合物料中的聚乙烯醇缩甲乙醛和聚乙烯醇缩乙丁醛粉末比例为1:2-3。
3.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，S2中，所述混合物料与骨料和/或预覆膜骨料质量比为5-8：100-120。
4.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，S2中，偶氮氨基苯溶液和酚醛树脂的乙醇溶液体积比为1:100。
5.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，S3中，8％改性聚乙烯醇水凝胶制备方法为:聚乙烯醇配置成8％的水溶液，然后90摄氏度加热3h，直至聚乙烯醇完全溶解。将溶液倒入离心管中浇注成柱，然后将样品放入－15℃的冰箱中，放置8h，取出样品在室温下融化8h，上述冷冻－解冻过程重复三次即可制得8％聚乙烯醇水凝胶。
6.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，S3中，粘接剂和固化剂与骨料和/或预覆膜骨料质量比为0.5：0.1：100；所
7.一种带复合支撑剂的压裂液体系，其特征在于，所述各原料的质量百分比组分如下：交联剂：3-5％；助排剂：1％-2％；破胶剂：3.5％；支撑剂为权利要求1～4任一所述制备方法制备的支撑剂，支撑剂占比不超过40％；余量为水。
8.根据权利要求8所述的一种带复合支撑剂的压裂液体系，其特征在于，所述助排剂为烷基酚聚氧乙烯醚OP-7；所述的破胶剂为淀粉酶；所述的交联剂有机硼或有机钛中的一种。
9.一种带复合支撑剂的压裂液体系改造工艺，其特征在于，使用权利要求7-8所述压裂液的工艺。
...【技术特征摘要】
1.一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，s1中，混合物料中的聚乙烯醇缩甲乙醛和聚乙烯醇缩乙丁醛粉末比例为1:2-3。
3.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，s2中，所述混合物料与骨料和/或预覆膜骨料质量比为5-8：100-120。
4.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，s2中，偶氮氨基苯溶液和酚醛树脂的乙醇溶液体积比为1:100。
5.根据权利要求1所述的一种复合支撑剂的制备方法，其特征在于，s3中，8％改性聚乙烯醇水凝胶制备方法为:聚乙烯醇配置成8％的水溶液，然后90摄氏度加热3h，直至聚乙烯醇完全溶解。将溶液倒入离心管中浇注成柱，然后将样品放入－15℃的冰箱中，放置8h，取出样品在室温下融化8h，上述冷冻...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦升益，
申请(专利权)人：北京仁创科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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