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CN112282722B - 一种低密度有机控水支撑剂及其制备方法 - Google Patents

一种低密度有机控水支撑剂及其制备方法 Download PDF

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CN112282722B CN202010507171.9A CN202010507171A CN112282722B CN 112282722 B CN112282722 B CN 112282722B CN 202010507171 A CN202010507171 A CN 202010507171A CN 112282722 B CN112282722 B CN 112282722B
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Abstract

本发明公开了一种低密度有机控水支撑剂，通过下述过程制备得到：将低密度有机支撑剂基体的表面进行高温氧化活化，使其表面产生活性基团，然后通过接枝涂层材料在活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层，再通过控水涂层材料在接枝涂层表面接枝形成控水涂层，得到所述低密度有机控水支撑剂。本发明使用低密度有机支撑剂，其密度与水相当，具有优异的携带性能，在完井充填和压裂作业中可以大幅度提高井筒与地层的充填效率；同时通过对低密度有机支撑剂表面进行疏水改性，使低密度有机支撑剂具备控水功能，延长油井生命周期；本发明的低密度有机控水支撑剂在油井完井或压裂作业中实现了支撑剂的低密度和控水的双重功效。

Description

一种低密度有机控水支撑剂及其制备方法
技术领域
本发明属于石油天然气开采技术领域，具体涉及一种低密度有机控水支撑剂及其制备方法。
背景技术
支撑剂是油田压裂增产措施中产生高导流裂缝的关键材料，目前压裂作业常用的石英砂、陶粒等支撑剂存在易沉降、在裂缝中分布不均匀、对压裂液性能及泵送条件要求高的缺点。同时，完井支撑剂也是油井完井过程砾石充填防砂作业的关键材料，目前砾石充填作业常用支撑剂为不同粒度的石英砂系列，但是石英砂存在充填效率不高的缺点，进一步影响了油井防砂效果。
另外，在石油天然气开发过程中，由于储层非均质性、天然裂缝、流体特性差异等原因，边底水锥进现象突出，导致油井过早见水，一旦边底水突破进入井筒，油井的含水率将迅速上升，既增加了能耗和地面水处理工作量，又大大降低了油田的采收率，严重影响油田整体开发效益。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低密度有机控水支撑剂及其制备方法。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。
一种低密度有机控水支撑剂，通过下述过程制备得到：将低密度有机支撑剂基体的表面进行高温氧化活化，使其表面产生活性基团，然后通过接枝涂层材料在活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层，再通过控水涂层材料在接枝涂层表面接枝形成控水涂层，得到所述低密度有机控水支撑剂。
在上述低密度有机控水支撑剂中，所述低密度有机支撑剂基体为聚苯乙烯小球、聚氯乙烯小球、环氧树脂小球、酚醛树脂小球、聚氨酯小球、果壳颗粒中的一种，所述低密度有机支撑剂基体的粒径为16目～80目。
在上述低密度有机控水支撑剂中，所述接枝涂层材料包括下述组分中的一种或多种：水玻璃、脲醛树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、环氧树脂、缩水甘油醚硅烷；所述接枝涂层材料的含量为所述低密度有机支撑剂基体质量的0.1～3wt％。
在上述低密度有机控水支撑剂中，所述缩水甘油醚硅烷为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
优选地，所述接枝涂层材料为环氧树脂、质量比为(1-2)：6的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和环氧树脂、或质量比为1:3的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和酚醛树脂。
在上述低密度有机控水支撑剂中，所述控水涂层材料包括下述组分中的一种或多种：聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、石油树脂、有机硅树脂、改性聚氟树脂；所述控水涂层材料的含量为所述低密度有机支撑剂基体质量的0.5～5wt％。
本发明还公开了上述低密度有机控水支撑剂在油田完井充填和压裂作业中的应用，所述低密度有机控水支撑剂在油田完井充填或压裂作业中具有低密度和控水的双重效果。
一种低密度有机控水支撑剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤1：将低密度有机支撑剂基体加热至200℃～350℃后，保持温度1min以上，对所述低密度有机支撑剂基体进行表面活化；
在步骤1中，保持温度1min～2h，以对所述低密度有机支撑剂基体进行表面活化；
在步骤1中，所述低密度有机支撑剂基体为聚苯乙烯小球、聚氯乙烯小球、环氧树脂小球、酚醛树脂小球、聚氨酯小球、果壳颗粒中的一种，所述低密度有机支撑剂基体的粒径为 16目～70目。
步骤2：将步骤1表面活化后的低密度有机支撑剂基体的温度调整至130℃～220℃后，向其中加入接枝涂层材料并混合分散均匀，所述接枝涂层材料在所述表面活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层；
在步骤2中，所述接枝涂层材料包括下述组分中的一种或多种：水玻璃、脲醛树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、环氧树脂；所述接枝涂层材料还包括缩水甘油醚硅烷；所述接枝涂层材料的加入量为步骤1中低密度有机支撑剂基体用量的0.1～3wt％；优选地，所述接枝涂层材料为环氧树脂、质量比为(1-2)：6的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和环氧树脂、或质量比为1:3的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和酚醛树脂；
在步骤2中，当所述接枝涂层材料中包括缩水甘油醚硅烷时，先将缩水甘油醚硅烷加入到步骤1表面活化后的低密度有机支撑剂基体中并混合分散均匀，再加入接枝涂层材料的剩余组分并混合分散均匀。
步骤3：将步骤2形成接枝涂层后的混合材料的温度调整至100℃～200℃后，向其中加入控水涂层材料并混合均匀，所述控水涂层材料在所述接枝涂层表面接枝形成控水涂层；
在步骤3中，向步骤2形成接枝涂层后的混合材料中加入控水涂层材料后，80～100r/min 搅拌30s～60s以混合均匀并形成控水涂层；
在步骤3中，所述控水涂层材料包括下述组分中的一种或多种：聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、石油树脂、有机硅树脂、改性聚氟树脂；所述控水涂层材料的加入量为步骤1中低密度有机支撑剂基体用量的0.5～5wt％。
步骤4：向步骤3形成控水涂层后的混合材料中加入固化剂进行充分固化，得到低密度有机控水支撑剂；
在步骤4中，向步骤3形成控水涂层后的混合材料中加入固化剂后，80～100r/min搅拌10s～20s以充分固化，然后将固化后的混合材料冷却至室温，得到所述低密度有机控水支撑剂；
在步骤4中，所述固化剂包括下述组分中的一种或多种：顺丁烯二酸酐、乙二胺、间苯二胺、三乙烯四胺、多异氰酸酯、邻苯二甲酸酐、乌洛托品；所述固化剂的加入量为步骤2中接枝涂层材料加入量与步骤3中控水涂层材料加入量之和的10～30wt％。
实现低密度和控水功能是国内外油田对支撑剂的迫切需求，本发明使用低密度有机支撑剂，其密度与水相当，具有优异的携带性能，在完井充填和压裂作业中可以大幅度提高井筒与地层的充填效率；同时，本发明还通过对低密度有机支撑剂的惰性表面进行活化，使其表面产生氢键等活性基团，然后再在活化后的低密度有机支撑剂基体表面形成接枝涂层，从而引入种类更为丰富的活性基团，使得控水涂层与接枝涂层之间的化学连接作用更强，即控水涂层更加牢固地结合在低密度有机支撑剂上，使低密度有机支撑剂具备控水功能，在水平井防砂完井中，通过充填本发明的低密度有机控水支撑剂可以有效抑制地层水的井筒轴向窜流，减缓底水油藏水平井的水淹速度，延长油井生命周期；在压裂作业过程中，通过在裂缝中导入本发明的低密度有机控水支撑剂，增加了地层水在裂缝中的流动阻力，减缓地层水流入油井的速度，降低了油井含水率，从而实现压裂控水；本发明的低密度有机控水支撑剂在油井完井或压裂作业中实现了支撑剂的低密度和控水的双重功效。
附图说明
图1为采用二次离子质谱仪(SIMS)对所述实施例5中接枝前有机小球的质谱分析谱图；
图2为采用二次离子质谱仪(SIMS)对所述实施例5中接枝后有机小球质谱分析谱图；
图3为本发明低密度有机控水支撑剂的阻水高度测试装置示意图；
图4为本发明低密度有机控水支撑剂的模拟冲刷实验装置示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体实施例中所涉及的仪器设备的相关信息如下：
接触角测定仪，型号dataphsics DCA20，德国Dataphysics公司；
混砂机，型号SHY，济宁市同创机械有限公司；
飞行时间二次质谱，型号TOF.SIMS 5，德国IONTOF公司；
支撑剂阻水高度测量装置，自制，如图3所示；
支撑剂模拟冲刷实验装置，自制，如图4所示。
本发明具体实施例中使用的药品的相关信息如下：
聚苯乙烯小球，上海阳励机电科技有限公司，型号PS38300；
聚氯乙烯小球，天津大沽化工股份有限公司，牌号DG-1300；
聚丙烯树脂，燕山石化公司，牌号B4808；
γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，南京能德新材料技术有限公司，型号SCA-E87M，有效浓度98％；
环氧树脂，岳阳巴陵石化化工公司，型号CYD-134，固体含量100％；
石油树脂，大庆华科，牌号C9，软化点110℃，固体含量100％；
酚醛树脂，石家庄丰联精细化工有限公司，型号1901，固体含量100％；
三乙烯四胺，南京化学试剂股份有限公司，有效浓度95％；
间苯二胺，南京化学试剂股份有限公司，有效浓度98％；
改性聚氟树脂，日本大金公司，牌号D-310，固体含量60％。
实施例1
本发明的一种低密度有机控水支撑剂，通过下述过程制备得到：将低密度有机支撑剂基体的表面进行高温氧化活化，使其表面产生活性基团，然后通过接枝涂层材料在活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层，再通过控水涂层材料在接枝涂层表面接枝形成控水涂层，得到所述低密度有机控水支撑剂。
在上述低密度有机控水支撑剂中，所述低密度有机支撑剂基体为60目/80目的聚苯乙烯小球(体积密度为0.7g/cm3)；所述接枝涂层材料包括环氧树脂、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，其含量为所述低密度有机支撑剂基体质量的0.8wt％；所述控水涂层材料为石油树脂，其含量为所述低密度有机支撑剂基体的0.6wt％。
本发明的一种低密度有机控水支撑剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤1：称取500g 60目/80目聚苯乙烯小球(体积密度为0.7g/cm3)，将其加热至280℃后，保持该温度1min，对所述聚苯乙烯小球进行表面活化；
步骤2：将步骤1表面活化后的聚苯乙烯小球的温度降至220℃后，将其加入到混砂机中，然后向混砂机中加入1.0gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，80r/min搅拌10s以混合分散均匀；随后再向混砂机中加入3.0g环氧树脂，80r/min搅拌30s以混合分散均匀，并在所述表面活化后的聚苯乙烯小球表面形成接枝涂层；
步骤3：将步骤2形成接枝涂层后的混合材料的温度降至180℃后，向混砂机中加入3.0g 石油树脂，80r/min搅拌30s以混合均匀，并在所述接枝涂层表面接枝形成控水涂层；
步骤4：再向混砂机中加入1.5g三乙烯四胺，80r/min搅拌10s以充分固化，然后将固化后的混合材料冷却至室温，得到低密度有机控水支撑剂。
实施例2
本发明的一种低密度有机控水支撑剂，通过下述过程制备得到：将低密度有机支撑剂基体的表面进行高温氧化活化，使其表面产生活性基团，然后通过接枝涂层材料在活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层，再通过控水涂层材料在接枝涂层表面接枝形成控水涂层，得到所述低密度有机控水支撑剂。
在上述低密度有机控水支撑剂中，所述低密度有机支撑剂基体为60目/80目聚苯乙烯小球(体积密度为0.7g/cm3)；所述接枝涂层材料为环氧树脂，其含量为所述低密度有机支撑剂基体质量的1.0wt％；所述控水涂层材料为聚丙烯树脂，其含量为所述低密度有机支撑剂基体的0.6wt％。
本发明的一种低密度有机控水支撑剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤1：称取500g 60目/80目聚苯乙烯小球(体积密度为0.7g/cm3)，将其加热至300℃后，保持该温度5min，对所述聚苯乙烯小球进行表面活化；
步骤2：将步骤1表面活化后的聚苯乙烯小球的温度降至220℃后，将其加入到混砂机中，然后向混砂机中加入5.0g环氧树脂，80r/min搅拌30s以混合分散均匀，并在所述表面活化后的聚苯乙烯小球表面形成接枝涂层；
步骤3：将步骤2形成接枝涂层后的混合材料的温度降至180℃后，向混砂机中加入3.0g 聚丙烯树脂，80r/min搅拌30s以混合均匀，并在所述接枝涂层表面接枝形成控水涂层；
步骤4：再向混砂机中加入1.2g间苯二胺，80r/min搅拌10s以充分固化，然后将固化后的混合材料冷却至室温，得到低密度有机控水支撑剂。
实施例3
本发明的一种低密度有机控水支撑剂，通过下述过程制备得到：将低密度有机支撑剂基体的表面进行高温氧化活化，使其表面产生活性基团，然后通过接枝涂层材料在活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层，再通过控水涂层材料在接枝涂层表面接枝形成控水涂层，得到所述低密度有机控水支撑剂。
在上述低密度有机控水支撑剂中，所述低密度有机支撑剂基体为60目/80目的聚苯乙烯小球(体积密度为0.7g/cm3)；所述接枝涂层材料包括酚醛树脂、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，其含量为所述低密度有机支撑剂基体质量的0.8wt％；所述控水涂层材料为聚丙烯树脂，其含量为所述低密度有机支撑剂基体的0.6wt％。
本发明的一种低密度有机控水支撑剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤1：称取500g 60目/80目聚苯乙烯小球(体积密度为0.7g/cm3)，将其加热至300℃后，保持该温度10min，对所述聚苯乙烯小球进行表面活化；
步骤2：将步骤1表面活化后的聚苯乙烯小球的温度降至180℃后，将其加入到混砂机中，然后向混砂机中加入1.0gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，80r/min搅拌10s以混合分散均匀；随后再向混砂机中加入3.0g酚醛树脂，80r/min搅拌50s以混合分散均匀，并在所述表面活化后的聚苯乙烯小球表面形成接枝涂层；
步骤3：将步骤2形成接枝涂层后的混合材料的温度降至160℃后，向混砂机中加入3.0g 聚丙烯树脂，80r/min搅拌30s以混合均匀，并在所述接枝涂层表面接枝形成控水涂层；
步骤4：再向混砂机中加入1.8g三乙烯四胺，80r/min搅拌10s以充分固化，然后将固化后的混合材料冷却至室温，得到低密度有机控水支撑剂。
实施例4
本发明的一种低密度有机控水支撑剂，通过下述过程制备得到：将低密度有机支撑剂基体的表面进行高温氧化活化，使其表面产生活性基团，然后通过接枝涂层材料在活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层，再通过控水涂层材料在接枝涂层表面接枝形成控水涂层，得到所述低密度有机控水支撑剂。
在上述低密度有机控水支撑剂中，所述低密度有机支撑剂基体为40目/70目的聚氯乙烯小球(体积密度0.9g/cm3)；所述接枝涂层材料包括环氧树脂、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，其含量为所述低密度有机支撑剂基体质量的0.7wt％；所述控水涂层材料为改性聚氟树脂，其含量为所述低密度有机支撑剂基体的0.6wt％。
本发明的一种低密度有机控水支撑剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤1：称取500g 40目/70目聚氯乙烯小球(体积密度0.9g/cm3)，将其加热至250℃后，保持该温度1min，对所述聚氯乙烯小球进行表面活化；
步骤2：将步骤1表面活化后的聚氯乙烯小球的温度降至180℃后，将其加入到混砂机中，然后向混砂机中加入0.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，80r/min搅拌10s以混合分散均匀；随后再向混砂机中加入3.0g环氧树脂，80r/min搅拌50s以混合分散均匀，并在所述表面活化后的聚氯乙烯小球表面形成接枝涂层；
步骤3：将步骤2形成接枝涂层后的混合材料的温度降至160℃后，向混砂机中加入3g 改性聚氟树脂，80r/min搅拌30s以混合均匀，并在所述接枝涂层表面接枝形成控水涂层；
步骤4：再向混砂机中加入2.0g三乙烯四胺，80r/min搅拌10s以充分固化，然后将固化后的混合材料冷却至室温，得到低密度有机控水支撑剂。
采用二次离子质谱仪(SIMS)对所述实施例4中接枝前后的聚氯乙烯小球进行质谱分析，结果分别如图1和2所示。通过对比图1接枝前聚氯乙烯小球的质谱谱图和图2接枝后聚氯乙烯小球的质谱谱图可知，图2的质谱谱图在m/z值为79、95附近出现大量-Cl-O-Si-基团和 -Cl-O-Si-O-基团的谱峰，而图1的质谱谱图没有此类基团的谱峰，且接枝涂层的化学原料γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和环氧树脂的结构式中均没有该两种基团，表明接枝涂层后聚氯乙烯小球出现新基团，其中，新基团中的-Cl键来自聚氯乙烯小球([CH2Cl-CH2]n)，而-O-Si-O-键和-O-Si-键来自接枝涂层原料之一的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，进一步表明接枝涂层与低密度有机小球通过键能更高的共价键连接。
表1本发明低密度有机控水支撑剂的阻水高度和接触角的测定结果
Figure BDA0002526972870000071
如图3所示，支撑剂阻水高度测量装置的制作方法：截取内径为5cm的有机玻璃管40cm，用筛网封闭其中一端，制得测量支撑剂阻水高度的简易仪器。通过图3所示的装置对本发明低密度有机控水支撑剂阻水高度进行测定，过程如下：在支撑剂阻水高度测量装置的玻璃管中加入低密度有机控水支撑剂高度至5cm，然后沿着有机玻璃管壁缓慢倒入清水；当玻璃管底部有水滴渗出时，记录有机玻璃管中清水在支撑剂端面之上的高度，为该控水支撑剂的阻水高度；另外，通过接触角测定仪测定本发明低密度有机控水支撑剂的接触角，测定结果如表1所示。
由表1可知，本发明的低密度有机控水支撑剂经自制的支撑剂阻水高度测量装置测量，均具有一定的水柱高度，与低密度有机支撑剂相比，表明水经过本发明的低密度有机控水支撑剂时，增加了额外的流动阻力，能够实现油井条件下的地层控水作用；同时，通过对本发明的低密度有机控水支撑剂的接触角测量，表明接触角与阻水高度数值正相关，即接触角数值越大，疏水性能越好，低密度有机控水支撑剂的控水性能越好。
表2本发明低密度有机控水支撑剂的冲刷实验测定结果
Figure BDA0002526972870000081
如图4所示，支撑剂模拟冲刷实验装置的制作方法：将支撑剂放置在5升烧杯底部，并在支撑剂上方放置一层筛网，将搅拌器叶片置于筛网上方，制得支撑剂冲刷实验的简易装置。通过如图4所示的装置对本发明低密度有机控水支撑剂的耐冲刷性能进行测定，过程如下：在支撑剂冲刷实验装置的烧杯中放入低密度有机控水支撑剂，并在支撑剂上方放置一层筛网，将搅拌器叶片置于筛网上方，然后向烧杯中加入过滤海水，保持液面在搅拌叶上方5厘米，在1000转/分钟转速下连续冲刷7天后，将低密度有机控水支撑剂取出并烘干；然后通过接触角测定仪和支撑剂阻水高度测量装置分别测定本发明低密度有机控水支撑剂冲刷实验前后的接触角和阻水高度，测定结果如表2所示。
由表2可知，本发明的低密度有机控水支撑剂经自制的支撑剂模拟冲刷实验装置测量，经连续多天冲刷后，有机控水支撑剂的阻水高度和接触角仅略有降低，表明有机控水支撑剂在地层流体渗流条件下，能够保持一定的地层控水有效期。
本发明使用低密度有机支撑剂，其密度与水相当，具有优异的携带性能，在完井充填和压裂作业中可以大幅度提高井筒与地层的充填效率；同时通过对低密度有机支撑剂表面进行疏水改性，使低密度有机支撑剂具备控水功能，延长油井生命周期；本发明的低密度有机控水支撑剂在油井完井或压裂作业中实现了支撑剂的低密度和控水的双重功效。
本发明公开和提出的方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (3)

1.一种低密度有机控水支撑剂，其特征在于，通过下述过程制备得到：将低密度有机支撑剂基体的表面进行高温氧化活化，使其表面产生活性基团，然后通过接枝涂层材料在活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层，再通过控水涂层材料在接枝涂层表面接枝形成控水涂层，得到所述低密度有机控水支撑剂，包括下述步骤：
步骤1：将低密度有机支撑剂基体加热至200℃～350℃后，保持温度1min以上，对所述低密度有机支撑剂基体进行表面活化；在步骤1中，保持温度1min～2h，以对所述低密度有机支撑剂基体进行表面活化；其中，聚苯乙烯小球、聚氯乙烯小球、环氧树脂小球、酚醛树脂小球、聚氨酯小球、果壳颗粒中的一种，所述低密度有机支撑剂基体的粒径为16目～80目；
步骤2：将步骤1表面活化后的低密度有机支撑剂基体的温度调整至130℃～220℃后，向其中加入接枝涂层材料并混合分散均匀，所述接枝涂层材料在所述表面活化后的低密度有机支撑剂基体表面接枝形成接枝涂层；在步骤2中，所述接枝涂层材料包括下述组分中的一种或多种：水玻璃、脲醛树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、环氧树脂、缩水甘油醚硅烷；所述接枝涂层材料的加入量为步骤1中低密度有机支撑剂基体用量的0.1～3wt％；其中，当所述接枝涂层材料中包括缩水甘油醚硅烷时，先将缩水甘油醚硅烷加入到步骤1表面活化后的低密度有机支撑剂基体中并混合分散均匀，再加入接枝涂层材料的剩余组分并混合分散均匀；
步骤3：将步骤2形成接枝涂层后的混合材料的温度调整至100℃～200℃后，向其中加入控水涂层材料并混合均匀，所述控水涂层材料在所述接枝涂层表面接枝形成控水涂层；在步骤3中，向步骤2形成接枝涂层后的混合材料中加入控水涂层材料后，80～100r/min搅拌30s～60s以混合均匀并形成控水涂层；其中，所述控水涂层材料包括下述组分中的一种或多种：聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、石油树脂、有机硅树脂、改性聚氟树脂，所述控水涂层材料的加入量为步骤1中低密度有机支撑剂基体用量的0.5～5wt％；
步骤4：向步骤3形成控水涂层后的混合材料中加入固化剂进行充分固化，得到低密度有机控水支撑剂；在步骤4中，向步骤3形成控水涂层后的混合材料中加入固化剂后，80～100r/min搅拌10s～20s以充分固化，然后将固化后的混合材料冷却至室温，得到所述低密度有机控水支撑剂；其中，所述固化剂包括下述组分中的一种或多种：顺丁烯二酸酐、乙二胺、间苯二胺、三乙烯四胺、多异氰酸酯、邻苯二甲酸酐、乌洛托品，所述固化剂的加入量为步骤2中接枝涂层材料加入量与步骤3中控水涂层材料加入量之和的10～30wt％。
2.根据权利要求1所述的低密度有机控水支撑剂，其特征在于，所述缩水甘油醚硅烷为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述接枝涂层材料为环氧树脂、质量比为(1～2)∶6的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和环氧树脂、或质量比为1∶3的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和酚醛树脂。
3.权利要求1或者2所述的低密度有机控水支撑剂在油田完井充填和压裂作业中的应用，其特征在于：所述低密度有机控水支撑剂在油田完井充填或压裂作业中具有低密度和控水的双重效果。
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