專利名稱：一種樹脂覆膜支撐劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油氣田開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種樹脂覆膜支撐劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
石油壓裂支撐劑(陶粒砂)是一種陶瓷顆粒產(chǎn)品，具有很高的壓裂強(qiáng)度，主要用于油田井下支撐，以增加石油天然氣的產(chǎn)量，屬環(huán)保產(chǎn)品。此產(chǎn)品是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強(qiáng)度支撐劑的替代品，對(duì)增產(chǎn)石油天然氣有良好效果。石油天然氣深井開采時(shí)，高閉合壓力低滲透性礦床經(jīng)壓裂處理后，使含油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出。用石油壓裂支撐劑隨同高壓溶液進(jìn)入地層充填在巖層裂隙中，起到支撐裂隙不因應(yīng)力釋放而閉合的作用，從而保持高導(dǎo)流能力，使油氣暢通，增加產(chǎn)量。實(shí)踐證明，使用石油壓裂支撐劑壓裂的油井可提高產(chǎn)量30-50%，還能延長油氣井服務(wù)年限，是石油、天然氣低滲透油氣井開采、施工的關(guān)鍵材料。產(chǎn)品應(yīng)用于深井壓裂·施工時(shí)，將其填充到低滲透礦床的巖層裂隙中，進(jìn)行高閉合壓裂處理，使含油氣巖層裂開，起到支撐裂隙不因應(yīng)力釋放而閉合，從而保持油氣的高導(dǎo)流能力，不但能增加油氣產(chǎn)量，而且更能延長油氣井服務(wù)年限。在油氣田勘探開發(fā)過程中，尤其是低滲、特低滲油氣田，開發(fā)和老油氣井的改造中，壓裂已成為增產(chǎn)與提高采收率的主要手段。目前國內(nèi)外壓裂工藝所用的支撐劑主要為陶粒、石英砂和樹脂覆膜支撐劑為主，而國內(nèi)壓裂工藝仍以石英砂和陶粒為主。石英砂主要應(yīng)用于淺層低閉合壓力井的壓裂作業(yè)。陶粒主要應(yīng)用于中深井壓裂工藝，陶粒雖然解決了石英砂強(qiáng)度低的問題，但由于其密度大，成本高，施工風(fēng)險(xiǎn)高等因素，難以滿足日益增長的壓裂工藝技術(shù)的要求。樹脂覆膜陶粒綜合了石英砂和陶粒的優(yōu)點(diǎn)，施工方便，導(dǎo)流能力強(qiáng)。不僅用于壓裂支撐，而且可防止地層出砂和防止支撐劑返吐。通過覆膜，改變了石英砂或陶粒的表面活性，賦予其很多特有的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種樹脂覆膜支撐劑，具有使油氣順利透過，阻止水透過支撐劑的功能，該功能提高了油氣同水的分離效果，降低了采油成本；樹脂膜良好的疏水性使支撐劑具有優(yōu)越的耐水性，支撐劑抗破碎能力得到提高，長期導(dǎo)流效果好。本發(fā)明的另一目的在于提供一種樹脂覆膜支撐劑的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種樹脂覆膜支撐劑，其在于包括骨料、樹脂、固化劑和分散劑，所述樹脂的用量為骨料重量的1%_10%，所述固化劑的用量為骨料重量的O. 5%-5%，所述分散劑的用量為骨料重量的O. 2%-2%。所述的樹脂為酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂。所述的固化劑為烏洛托品。
所述的分散劑為硬脂酸鈣。采用硬脂酸鈣作為分散劑所制備的樹脂覆膜支撐劑的成品率不低于80%，反應(yīng)溫度好控制。覆膜陶粒中分散劑的選擇非常重要，選擇的分散劑效果不佳，在生產(chǎn)過程中會(huì)造成結(jié)塊較多，成品率會(huì)下降10-20%。所述的骨料為陶粒、石英砂或玻璃球等，粒徑范圍為O. 3-0. 8mm。在已知的發(fā)明專利中，如200910083223. 8號(hào)專利申請(qǐng)中，更著重樹脂選擇，而本發(fā)明從樹脂選擇到固化劑選擇再到分散劑選擇，以及覆膜方式的選擇有了極大改變、產(chǎn)品質(zhì)量、成品率有了顯著提高。如20091020379. O號(hào)專利中固化劑、分散劑品種多、操作復(fù)雜，而本發(fā)明選擇材料簡單，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)提供了實(shí)際可操作性。上述的樹脂覆膜支撐劑，其在于采用以下步驟制備(I)骨料加熱至100-300°C，加入20% 40%的樹脂攪拌30 90秒，然后加入20% 40%的固化劑攪拌120 300秒，再加入20% 40%的分散劑攪拌120 300秒； (2)加入余下樹脂的一半攪拌30 90秒，然后加入余下固化劑的一半攪拌120 300秒，再加入余下分散劑的一半攪拌12(Γ300秒；(3)加入剩余的樹脂攪拌3(Γ90秒，然后加入剩余的固化劑攪拌12(Γ300秒，再加入剩余的分散劑攪拌12(Γ300秒，最后冷卻至7(Tl20°C后出料，冷卻、過篩。上述的樹脂覆膜支撐劑的制備方法，包括以下步驟 (I)骨料加熱至100-300°C，加入20% 40%的樹脂攪拌30 90秒，然后加入20% 40%的固化劑攪拌120 300秒，再加入20% 40%的分散劑攪拌120 300秒；(2)加入余下樹脂的一半攪拌30 90秒，然后加入余下固化劑的一半攪拌120 300秒，再加入余下分散劑的一半攪拌12(Γ300秒；(3)加入剩余的樹脂攪拌3(Γ90秒，然后加入剩余的固化劑攪拌12(Γ300秒，再加入剩余的分散劑攪拌12(Γ300秒，最后冷卻至7(Tl20°C后出料，冷卻、過篩。生產(chǎn)過程中，樹脂、固化劑和分散劑的添加順序和添加次數(shù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和成品率有很大影響。樹脂、固化劑和分散劑按照本發(fā)明的制備工藝分三次添加所得到的樹脂覆膜支撐劑的破碎率顯著低于分兩次或一次添加所得到的樹脂覆膜支撐劑；最優(yōu)選的為分三次等量添加效果最好。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的樹脂覆膜支撐劑，具有使油氣順利透過，阻止水透過支撐劑的功能，該功能提高了油氣同水的分離效果，降低了采油成本樹脂膜良好的疏水性使支撐劑具有優(yōu)越的耐水性，支撐劑抗破碎能力得到提高，長期導(dǎo)流效果好。且本發(fā)明選擇硬脂酸鈣作為分散劑，成品率有了顯著提高，降低了成本，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明采用三次覆膜技術(shù)，質(zhì)量有了極大提高。同時(shí)，本發(fā)明的制備工藝簡單且產(chǎn)品合格率高，產(chǎn)品的破碎率顯著下降。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I原料陶粒1000kg、酚醛樹脂60 kg、烏洛托品30 kg和硬脂酸鈣12kg ；陶粒粒徑范圍為O. 3-0. 8mm ;酚醛樹脂酚醛樹脂的型號(hào)PF-8012，生產(chǎn)商山東圣泉或江蘇三木公司
采用以下步驟制備(I)將陶粒加熱至200°C，加入20 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入IOkg的烏洛托品攪拌200秒，再加入4kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；(2)加入20 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入IOkg的烏洛托品攪拌200秒，再加入4kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；(3)加入20 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入IOkg的烏洛托品攪拌200秒，再加入4kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；最后冷卻至80°C后出料，冷卻、過篩、檢驗(yàn)成品合格率達(dá)到 83%。實(shí)施例2原料陶粒1000kg、酚醛樹脂30 kg、烏洛托品15 kg和硬脂酸鈣9kg ；·
陶粒粒徑范圍為O. 3-0. 8mm ;酚醛樹脂酚醛樹脂的PF-8012，生產(chǎn)商山東圣泉或江蘇三木公司采用以下步驟制備(I)將陶粒加熱至200°C，加入10 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入5kg的烏洛托品攪拌200秒，再加入3kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；(2)加入10 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入5kg的烏洛托品攪拌200秒，再加入3kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；(3)加入10 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入5kg的烏洛托品攪拌200秒，再加入3kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；最后冷卻至80°C后出料，冷卻、過篩、檢驗(yàn)成品合格率達(dá)到81%。實(shí)施例3原料陶粒1000kg、酚醛樹脂90 kg、烏洛托品45 kg和硬脂酸鈣18kg ；陶粒粒徑范圍為O. 3-0. 8mm ;酚醛樹脂酚醛樹脂的型號(hào)PF-8012，生產(chǎn)商山東圣泉或江蘇三木公司采用以下步驟制備(I)將陶粒加熱至200°C，加入30 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入15kg的烏洛托品攪拌200秒，再加入6kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；(2)加入30 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入15kg的烏洛托品攪拌200秒，再加入6kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；(3)加入30 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入15kg的烏洛托品攪拌200秒，再加入6kg的硬脂酸鈣攪拌200秒；最后冷卻至80°C后出料，冷卻、過篩、檢驗(yàn)成品合格率達(dá)到 85%。比較例I原料陶粒100kg、酹醒樹脂9 kg、烏洛托品4. 5 kg和硬脂酸I丐I. 8kg ；陶粒粒徑范圍為O. 3-0. 8mm ;酚醛樹脂酚醛樹脂的型號(hào)PF-8012，生產(chǎn)商山東圣泉或江蘇三木公司采用以下步驟制備(I)將陶粒加熱至200°C，加入9 kg的酚醛樹脂攪拌60秒，然后加入4. 5kg的烏洛托品攬祥200秒，再加入I. 8kg的硬脂fef丐攬祥200秒；最后冷卻至80 C后出料，冷卻、過篩、檢驗(yàn)成品合格率達(dá)到70. 0%。表I實(shí)施例1-3和比較例I的樹脂覆膜支撐劑產(chǎn)品質(zhì)量檢測結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種樹脂覆膜支撐劑，其特征在于包括骨料、樹脂、固化劑和分散劑，所述樹脂的用量為骨料重量的1%_10%，所述固化劑的用量為骨料重量的O. 5%-5%，所述分散劑的用量為骨料重量的O. 2%-2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹脂覆膜支撐劑，其特征在于所述的樹脂為酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹脂覆膜支撐劑，其特征在于所述的固化劑為烏洛托品。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹脂覆膜支撐劑，其特征在于所述的分散劑為硬脂酸鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹脂覆膜支撐劑，其特征在于所述的骨料為陶粒、石英砂或玻璃球，粒徑范圍為O. 3-0. 8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹脂覆膜支撐劑，其特征在于采用以下步驟制備 (1)骨料加熱至100-300°C，加入20% 40%的樹脂攪拌30 90秒，然后加入20% 40%的固化劑攪拌120 300秒，再加入20% 40%的分散劑攪拌120 300秒； (2)加入余下樹脂的一半攪拌3(Γ90秒，然后加入余下固化劑的一半攪拌12(Γ300秒，再加入余下分散劑的一半攪拌12(Γ300秒； (3)加入剩余的樹脂攪拌3(Γ90秒，然后加入剩余的固化劑攪拌12(Γ300秒，再加入剩余的分散劑攪拌12(Γ300秒，最后冷卻至7(Tl20°C后出料，冷卻、過篩。
7.權(quán)利要求I所述的樹脂覆膜支撐劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)骨料加熱至100-300°C，加入20% 40%的樹脂攪拌30 90秒，然后加入20% 40%的固化劑攪拌120 300秒，再加入20% 40%的分散劑攪拌120 300秒； (2)加入余下樹脂的一半攪拌3(Γ90秒，然后加入余下固化劑的一半攪拌12(Γ300秒，再加入余下分散劑的一半攪拌12(Γ300秒； (3)加入剩余的樹脂攪拌3(Γ90秒，然后加入剩余的固化劑攪拌12(Γ300秒，再加入剩余的分散劑攪拌12(Γ300秒，最后冷卻至7(Tl20°C后出料，冷卻、過篩。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種樹脂覆膜支撐劑及其制備方法，包括骨料、樹脂、固化劑和分散劑，所述樹脂的用量為骨料重量的1%-10%，所述固化劑的用量為骨料重量的0.5%-5%，所述分散劑的用量為骨料重量的0.2%-2%。本發(fā)明的樹脂覆膜支撐劑，具有使油氣順利透過，阻止水透過支撐劑的功能，該功能提高了油氣同水的分離效果，降低了采油成本樹脂膜良好的疏水性使支撐劑具有優(yōu)越的耐水性，支撐劑抗破碎能力得到提高，長期導(dǎo)流效果好。且本發(fā)明采用三次覆膜技術(shù)，硬脂酸鈣作為分散劑，質(zhì)量有了極大提高，成品率提高到80%以上，極大降低了成本，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明的制備工藝簡單且產(chǎn)品合格率高，產(chǎn)品的破碎率顯著下降。
文檔編號(hào)C04B41/83GK102899019SQ201210434708
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者黃錫明 申請(qǐng)人:宜興市騰飛陶粒制造有限公司