本文公开的是自由流动的涂布颗粒及其低温制造方法。每个颗粒具有置于基材上的可固化涂层。该基材为包含无机材料的颗粒基材、包含有机材料的颗粒基材、包含至少部分固化的第一粘结剂部分和填料颗粒的基本上均匀形成的复合颗粒、或者具有作为核的无机颗粒以及包含至少部分固化的树脂和填料的复合涂层的混杂颗粒。该可固化涂层包含含有甲阶酚醛树脂的连续相以及包埋或附着于连续相的反应性粉末颗粒。该反应性粉末颗粒通常包括甲阶酚醛树脂、线型酚醛树脂、聚酯、丙烯酸类树脂和／或聚氨酯。方法包括施涂涂层，该涂层包括含有甲阶酚醛树脂的连续相以及包埋或附着于连续相的反应性或非反应性粉末颗粒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及涂布颗粒及其制造和使用方法。具体地，本公开 内容涉及用作支撑剂或用于砾石充填并且如下制成的涂布颗粒用液 体甲阶酚醛树脂(phenol-formaldehyde resole)在环境温度下涂布 颗粒，将粉末、例如线型酚醛树脂(novolak)粉末或甲阶酚醛树脂 (resole)粉末施涂于该涂布颗粒上并且在4氏温下混合直至干燥。需 要的话所述颗粒可以用于铸造工业的覆膜砂、(coated sand)应用中。
技术介绍
术语"支撑剂"是指如下的微粒材料将其注入油井、气井、水 井和其他类似钻孔周围的地层中的裂缝内，从而提供支持以保持(支撑)这些裂缝开放并且容许气体或液体经由该裂缝流入钻孔或者从地层中 流出。支撑剂常用于支撑在水力压裂过程中在地层例如油井和天然气 井中形成的开放裂缝。未涂布和/或涂布颗粒常用作保持通过水力压裂施加于地层、例如 含油或含气地层的开放裂缝的支撑剂，或者用作砾石充填料。未涂布的支撑剂通常是如同本领域已知的砂、陶瓷、玻璃珠、胡 桃壳等的颗粒。用于支撑裂缝的颗粒一般包括砂或烧结陶瓷颗粒。砂 的优点在于廉价。其缺点是与烧结陶瓷颗粒相比相对较低的强度(高压 溃值)以及较低的流动能力。烧结陶瓷颗粒也用作支撑剂。陶瓷颗粒的 缺点在于烧结在高温下进行，导致高的能源成本。另外，使用昂贵的原料。涂布支撑剂具有用树脂涂布的单个颗粒。该单个颗粒通常是如同 本领域已知的砂、陶瓷、玻璃珠、胡桃壳等的颗粒。支撑剂涂层可以 是预先固化的或可固化的。预固化支撑剂包括基材核以及注入地层之 前固化的树脂涂层。可固化支撑剂包括基材核和向下钻进时固化以形 成胶结支撑剂充填料的树脂涂层。通常用于支撑剂基材(砂、陶瓷等) 上的可固化涂层的树脂配制物在基材表面上产生高度交联的涂层。可固化树脂涂布的支撑剂和预固化树脂涂布的支撑剂已经可购得 用作支撑试剂。可固化支撑剂具有树脂涂层，该树脂涂层包括通常至 少部分地而不是完全地固化的树脂。相反，"预固化"支撑剂具有固 化的树脂涂层。术语"固化"和"可固化"在本说明书中通过本领域 过去采用的三种试验来定义。a) 温度发粘点试验(Temperature Stick Point Test):将涂布 过的材料置于加热的熔点块(melt point bar)上并测定该涂布过的材 料粘附于熔点块上的最低温度。大于350。F的"发粘温度"通常表明 固化材料，这取决于使用的树脂体系。b) 丙酮提取试验如下所述的丙酮提取法，溶解未固化的涂层 内的树脂级分。c) 抗压强度试验在1000 psi和200 (F下湿压缩多达"小 时的时间之后，涂布颗粒未粘结或者未胶结表明固化材料。然而，除非另有指示，由丙酮提取试验定义术语固化和可固化。 支撑剂一般用于通过在地层中提供传导通道而增加油和/或气的 产量。进行地层的压裂以增加油和/或气的产量。压裂如下引起在高 压(下文称作注射压力)下将粘稠压裂液或泡沫注入井中以形成裂缝。 通过以高注射速率泵送稀薄流体(含低浓度聚合物的水)可以实现类似 效果。当裂缝形成时，将称为"支撑试剂"或"支撑剂"的微粒材料 放入地层中，从而当解除注射压力时将该裂缝维持在受支撑状态下。 裂缝形成时，通过将支撑剂悬浮在附加的流体或泡沫中而将它们传送 入裂缝内从而用在该流体或泡沫中的支撑剂淤浆充填该裂缝。在压力解除后，支撑剂形成用于保持裂缝开放的充填料。受支撑的裂缝因此 在地层中提供高传导性通道。通过水力压裂处理提供的增产程度在很 大程度上取决于地层参数、裂缝的渗透性、受支撑裂缝长度、受支撑 裂缝高度和裂缝的受支撑宽度。砾石充填处理用于减少疏松地层砂/细粒迁移入井孔中。在砾石充 填操作中，将悬浮在栽液中的涂布和/或未涂布颗粒泵送至其中有待放 入砾石充填料的井孔中。载液渗漏至地下区域中和/或返回到地面，而 颗粒留在生产管柱与套管之间的环状空间中或者在套管外部邻近井孔 的地下区域中。砾石充填操作一般包括将砾石充填滤网放在井孔中并且用颗粒充 填该滤网和井孔之间的周围环状空间。砾石充填滤网 一般是一类过滤 器组件，其用于在砾石充填操作期间支撑和保留所放的颗粒。各种各 样的尺寸和滤网构造可用于匹配特定井孔、产出流体和地层砂的特性。 这类砾石充填料可以用于稳定地层同时对井生产能力造成最小损害。 砾石充填料充当过滤器以从产出流体中分离地层砂同时允许产出油和 /或气流入井孔。所述颗粒用于阻止地层砂堵塞滤网或随产出流体迁 移，滤网用于阻止细粒产生而到达地面和排出井口 。通过在孔壁和生产管线之间釆用包含砂、砾石或这二者的骨料的 紧密充填沉积物，砾石充填也可以用于保护井孔壁生产完整性，从而 避免从地面到可能在地面下方数千英尺的生产层设置钢套管的时间和 费用。砾石充填固有地可渗透期望的烃流体并为孔壁提供结构性补强 以防内部崩溃或流动减低。这类完井体系称作"开孔"完井。将砾石 充填沉积物置于钻孔壁和生产管线之间的设备和方法包括在"开孔砾 石充填体系"的定义中。遗憾的是，用于沿着烃生产层放置和充填砾 石的现有技术开孔砾石充填体系伴有相当大的风险，该风险为由于沿 生产层的钻孔压力波动而促成钻孔壁崩溃。这些压力波动由井和完井 管柱内的直接流体循环中井下工具的地面操作产生。砾石充填料的更多论述由通过引用并入本文的美国专利6， 382， 319提供。某些情形中，将水力压裂和砾石充填过程合并成单个处理从而提供增产和减少地层出砂的环形砾石充填。这类处理往往称作"压裂充 填，，操作。某些情况下，用适当位置上的砾石充填滤网组件完成该处 理，水力压裂处理被泵送通过套管与滤网之间的环形空间。这种情况下，水力压裂处理通常以达到充填设计压力(screen out)的状态结 束，从而产生在该滤网和套管之间的环形砾石充填。这允许将水力压 裂处理和砾石充填二者置于单个操作中。此外，当从陆地的地下地层、从钻入含烃生产层内的钻孔中提取 烃类例如天然气和原油时，防砂是另一考虑因素。从未胶结或弱胶结 的地层中生产油、气和水通常伴随着连同所产生的流体一起的地层砂 粒的产出。砂与井产流体一起产出带来严重的问题，例如地下和地面 生产设备的腐蚀以及砂在井孔和地面分离器中的积累。诸如砾石充填、 滤网和塑料胶结的若干方法己经使用多年而且有不同成效。然而，这 些方法具有若干技术和成本上的局限性。防砂的更多论述由全部通过 引用并入本文的美国专利6， 364，019提供。当油田工业使含烃地层"破裂，，时，使用支撑剂以维持破裂所产 生的高表面积已经成为常见做法。非常希望支撑剂颗粒具有高性能而 且可以在高效的工艺(在经济上有吸引力的)中产生。另外希望开发可 以在偏远地点、例如在井场或其附近的场地产生的涂布颗粒。专利技术概述本专利技术涉及粒度为约6目-约200目(3360 - 74 yin)的自由流动 的涂布颗粒，每个颗粒包含 选自以下的基材包含无机材料以及任选地至少部分固化的涂层的颗粒基材， 包含有机材料以及任选地至少部分固化的涂层的颗粒基材， 包含基本上均匀形成的颗粒的复合颗粒，所述基本上均勻形成的 颗粒包含第一粘结剂部分和遍及所述第一粘结剂部分分散的填料颗 粒，其中所述第一粘结剂部分至少部分固化，其中所述填料颗粒的粒 度为约0. 5-约60 和包含置于无机颗粒核本文档来自技高网...
【技术保护点】
粒度为约６目－约２００目的自由流动的涂布颗粒， 每个颗粒包含： 选自以下的基材： 包含无机材料以及任选地至少部分固化的涂层的颗粒基材， 包含有机材料以及任选地至少部分固化的涂层的颗粒基材， 包含基本上均匀形成的 颗粒的复合颗粒，所述基本上均匀形成的颗粒包含第一粘结剂部分和遍及所述第一粘结剂部分分散的填料颗粒，其中所述第一粘结剂部分至少部分固化，其中所述填料颗粒的粒度为约０．５－约６０μｍ；和 包含置于无机颗粒核上的复合层的混杂颗粒，所述复合层 包含至少部分固化的有机涂层和填料颗粒，其中所述填料颗粒的粒度为约０．５－约６０μｍ；和 置于所述基材上的涂层，所述涂层包含含有可固化甲阶酚醛树脂的连续相以及包含包埋或附着于所述连续相的反应性粉末颗粒，其中所述反应性粉末颗粒包括甲阶酚醛 树脂、线型酚醛树脂、聚酯、丙烯酸类树脂和聚氨酯中的至少一种。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：AL麦克拉里，MA巴拉加斯，RR麦克丹尼尔，
申请(专利权)人：禾逊专业化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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