CN110791280A - 一种覆膜支撑剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种覆膜支撑剂，按质量比为0.03～0.05：0.01～0.02：0.015～0.03：0.03～0.04：1的树脂、固化剂、分散剂、水和骨料混合而成。解决了现有支撑剂强度低的问题，抗破碎能力强，且本发明的制备方法，制备的覆膜支撑剂圆度和球度高，覆膜均匀。
Description
技术领域
本发明属于石油压裂技术领域，具体涉及一种覆膜支撑剂，还涉及该覆膜支撑剂的制备方法。
背景技术
石油支撑剂又叫石油压裂支撑剂。在石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出，此时需要流体注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高层流能力的通道，为保持压裂后形成的裂缝开启，油气产物能顺畅通过。用石油支撑剂随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。
支撑剂一般为具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强陶瓷颗粒。陶粒支撑剂(ceramic proppant)以铝矾土为原料，通过粉末制粒，烧结而成，具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、高强度、高导流能力、低密度、低破碎率等特点，使用最为广泛。但在深井压裂过程中，井下压力增加，对支撑的要求则会相应增加，比如抗破碎能力，而现有支撑剂的破碎率相对较高，随着抗破碎能力的增加，则体积密度也相应增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种覆膜支撑剂，解决了现有支撑剂强度低的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种覆膜支撑剂，按质量比为0.03～0.05：0.04～0.02：0.015～0.03：0.03～0.04：1的树脂、固化剂、分散剂、水和骨料混合而成。
本发明的特点还在于，
树脂为环氧树脂、酚醛树脂中的一种。
固化剂为乌洛托品、乙二胺、间苯二胺、邻苯二甲酸胺中的一种。
骨料为陶粒，圆度≥0.8、球度≥0.8。
分散剂为硬脂酸钙、聚乙二醇、硅油中的一种。
本发明所采用的另一技术方案是，一种覆膜支撑剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，按质量比0.03～0.05：0.04～0.02：0.015～0.03：003～0.04：1称取树脂、固化剂、分散剂、水和骨料；
步骤2，将步骤1称取的骨料放入烘箱中加热至250～300℃，倒入混砂机中；
步骤3，混砂机搅动步骤2的骨料，待温度降至200～230℃时，加入树脂继续搅拌，待搅拌均匀后且树脂融化包覆于骨料上后加入固化剂继续搅拌，使树脂与固化剂充分反应；
步骤4，待步骤3固化剂均匀的作用于树脂上后，加入水，进行冷却，待温度降至90～100℃时，加入分散剂，待搅拌均匀后停止，即得到半成品覆膜支撑剂；
步骤5，将步骤4得到的半成品覆膜支撑剂过筛，将粘连、结块的去除，即得到覆膜支撑剂。
本发明的有益效果是，本发明一种覆膜支撑剂，在陶粒为骨料的基础上进行覆膜，不仅能够增加支撑剂的抗破碎能力，还能使其体积密度较骨料的体积密度低，本发明的制备方法，制备的覆膜支撑剂圆度和球度高，覆膜均匀，易于操作。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种覆膜支撑剂，按质量比为0.03～0.05：0.01～0.02：0.015～0.03：0.03～0.04：1的树脂、固化剂、分散剂、水和骨料混合而成；
其中，树脂为环氧树脂、酚醛树脂中的一种；固化剂为乌洛托品、乙二胺、间苯二胺中的一种；骨料为陶粒，圆度≥0.8、球度≥0.8；分散剂为硬脂酸钙、聚乙二醇、硅油中的一种。
本发明提供了一种覆膜支撑剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，按质量比0.03～0.05：0.04～0.02：0.015～0.03：0.03～0.04：1称取树脂、固化剂、分散剂、水和骨料；
步骤2，将步骤1称取的骨料放入烘箱中加热至250～300℃，倒入混砂机中；
步骤3，混砂机搅动步骤2的骨料，待温度降至200～230℃时，加入树脂继续搅拌，待搅拌均匀后且树脂融化包覆于骨料上后加入固化剂继续搅拌，使树脂与固化剂充分反应；
步骤4，待步骤3固化剂均匀的作用于树脂上后，加入水，进行冷却，待温度降至90～100℃时，加入分散剂，待搅拌均匀后停止，即得到半成品覆膜支撑剂；
步骤5，将步骤4得到的半成品覆膜支撑剂过筛，将粘连、结块的去除，即得到覆膜支撑剂。
实施例1
本发明一种覆膜支撑剂，按质量比为0.03：0.01：0.015：0.03：1的环氧树脂、乙二胺、硬脂酸钙、水和陶粒混合而成；
其中，陶粒的圆度≥0.8、球度≥0.8。
本发明一种覆膜支撑剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，按质量比质量比为0.03：0.04：0.015：0.03：1称取环氧树脂、乙二胺、硬脂酸钙、水和陶粒；
步骤2，将步骤1称取的骨料放入烘箱中加热至250℃，倒入混砂机中；
步骤3，混砂机搅动步骤2的骨料，待温度降至230℃时，加入树脂继续搅拌，待搅拌均匀后且树脂融化包覆于骨料上后加入固化剂继续搅拌，使树脂与固化剂充分反应；
步骤4，待步骤3固化剂均匀的作用于树脂上后，加入水，进行冷却，待温度降至100℃时，加入分散剂，待搅拌均匀后停止，即得到半成品覆膜支撑剂；
步骤5，将步骤4得到的半成品覆膜支撑剂过筛，将粘连、结块的去除，即得到覆膜支撑剂。
实施例2
本发明一种覆膜支撑剂，按质量比为0.05：0.02：0.03：0.03～0.04：1的酚醛树脂、乌洛托品、聚乙二醇、水和陶粒混合而成；
其中，陶粒的圆度≥0.8、球度≥0.8。
本发明一种覆膜支撑剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，按质量比为0.05：0.02：0.03：0.03～0.04：1的酚醛树脂、乌洛托品、聚乙二醇、水和陶粒；
步骤2，将步骤1称取的骨料放入烘箱中加热至300℃，倒入混砂机中；
步骤3，混砂机搅动步骤2的骨料，待温度降至200℃时，加入树脂继续搅拌，待搅拌均匀后且树脂融化包覆于骨料上后加入固化剂继续搅拌，使树脂与固化剂充分反应；
步骤4，待步骤3固化剂均匀的作用于树脂上后，加入水，进行冷却，待温度降至90℃时，加入分散剂，待搅拌均匀后停止，即得到半成品覆膜支撑剂；
步骤5，将步骤4得到的半成品覆膜支撑剂过筛，将粘连、结块的去除，即得到覆膜支撑剂。
实施例3
本发明一种覆膜支撑剂，按质量比为0.04：0.015：0.02：0.035：1的环氧树脂、间苯二胺、硅油、水和陶粒混合而成；
其中，陶粒的圆度≥0.8、球度≥0.8。
本发明提供了一种覆膜支撑剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，按质量比为0.04：0.015：0.02：0.035：1的环氧树脂、间苯二胺、硅油、水和陶粒；
步骤2，将步骤1称取的骨料放入烘箱中加热至280℃，倒入混砂机中；
步骤3，混砂机搅动步骤2的骨料，待温度降至215℃时，加入树脂继续搅拌，待搅拌均匀后且树脂融化包覆于骨料上后加入固化剂继续搅拌，使树脂与固化剂充分反应；
步骤4，待步骤3固化剂均匀的作用于树脂上后，加入水，进行冷却，待温度降至95℃时，加入分散剂，待搅拌均匀后停止，即得到半成品覆膜支撑剂；
步骤5，将步骤4得到的半成品覆膜支撑剂过筛，将粘连、结块的去除，即得到覆膜支撑剂。
利用行标《SY至T5108-2014水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》测试制备的支撑剂69MPa的破碎率，结果详见表1。
表1 69MPa的破碎率
| 序号 | 破碎率 |
| 实施例1 | 0.45 |
| 实施例2 | 0.51 |
| 实施例3 | 0.56 |
本发明一种覆膜支撑剂，在陶粒为骨料的基础上进行覆膜，不仅能够增加支撑剂的抗破碎能力，还能使其体积密度较骨料的体积密度低，本发明的制备方法，制备的覆膜支撑剂圆度和球度高，覆膜均匀，易于操作。
Claims (6)
1.一种覆膜支撑剂，其特征在于，按质量比为0.03～0.05：0.01～0.02：0.015～0.03：0.03～0.04：1的树脂、固化剂、分散剂、水和骨料混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种覆膜支撑剂，其特征在于，所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种覆膜支撑剂，其特征在于，所述固化剂为乌洛托品、乙二胺、间苯二胺中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种覆膜支撑剂，其特征在于，所述骨料为陶粒，圆度≥0.8、球度≥0.8。
5.根据权利要求1所述的一种覆膜支撑剂，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸钙、聚乙二醇、硅油中的一种。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种覆膜支撑剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，按质量比0.03～0.05：0.04～0.02：0.015～0.03：0.03～0.04：1称取树脂、固化剂、分散剂、水和骨料；
步骤2，将步骤1称取的骨料放入烘箱中加热至250～300℃，倒入混砂机中；
步骤3，混砂机搅动步骤2的骨料，待温度降至200～230℃时，加入树脂继续搅拌，待搅拌均匀后且树脂融化包覆于骨料上后加入固化剂继续搅拌，使树脂与固化剂充分反应；
步骤4，待步骤3固化剂均匀的作用于树脂上后，加入水，进行冷却，待温度降至90～100℃时，加入分散剂，待搅拌均匀后停止，即得到半成品覆膜支撑剂；
步骤5，将步骤4得到的半成品覆膜支撑剂过筛，将粘连、结块的去除，即得到覆膜支撑剂。
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