一种低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109385263A(43)申请公布日2019.02.26(21)申请号201811524920.8(22)申请日2018.12.13(71)申请人中国石油大学（华东）地址257000山东省东营市北一路739号(72)发明人刘新亮张贵才尹海亮刘臻郭子棋(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人刘奇(51)Int.Cl.C09K8/80(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种低密度覆膜陶粒支撑剂，属于水力压裂支撑剂技术领域。该低密度覆膜陶粒支撑剂由包括以下重量份的原料制备得到：陶粒60～100份；树脂0.2～10份；活性炭2～20份；偶联剂0.1～1份；固化剂0.2～0.6份；润滑剂0.5～1份。本发明以活性炭和树脂为膜材料，在偶联剂的作用下包覆于陶粒表面，配合固化剂和润滑剂，实现膜材料的均匀包覆和固化，活性炭具有丰富的微孔，通过其与树脂的混合固化，活性炭的孔口被树脂材料封闭，既能保证所制备的覆膜陶粒支撑剂的强度，又能使得膜材料内部含有一定的空隙，达到降低密度的效果；同时活性炭还具有疏水的特点，其疏水表面能够降低其在压裂液中的沉降速度。CN109385263ACN109385263A权利要求书1/1页1.一种低密度覆膜陶粒支撑剂，由包括以下重量份的原料制备得到：2.根据权利要求1所述的低密度覆膜陶粒支撑剂，其特征在于，所述活性炭为椰壳活性炭、煤基活性炭和石油基活性炭中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的低密度覆膜陶粒支撑剂，其特征在于，所述活性炭的粒径为200～400目，比表面积为400～1400m2/g，密度为0.4～0.45g/cm3。4.根据权利要求1所述的低密度覆膜陶粒支撑剂，其特征在于，所述陶粒的粒径为20～40目。5.根据权利要求1所述的低密度覆膜陶粒支撑剂，其特征在于，所述树脂为脲醛树脂、酚醛树脂和环氧树脂中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的低密度覆膜陶粒支撑剂，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。7.根据权利要求1所述的低密度覆膜陶粒支撑剂，其特征在于，所述固化剂为六次甲基四胺或氯化铵。8.根据权利要求1所述的低密度覆膜陶粒支撑剂，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸铝和滑石粉中的一种或多种。9.一种权利要求1～8任一项所述的低密度覆膜陶粒支撑剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将活性炭与树脂混合，得到膜材料；(2)在偶联剂的作用下，采用所述膜材料对陶粒进行包覆，得到包覆混合料；(3)向所述包覆混合料中依次加入固化剂和润滑剂，完全固化后得到低密度覆膜陶粒支撑剂。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)包覆前，还包括对陶粒进行预处理；所述预处理包括将所述陶粒置于硫酸溶液中浸泡，然后洗涤至中性。2CN109385263A说明书1/7页一种低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及水力压裂支撑剂技术领域，尤其涉及一种低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法。背景技术[0002]水力压裂是油气井增产、水井增注的有效措施，在施工过程中需要大量的支撑剂来填充地层裂缝。高闭合压力的油气井储层,支撑剂以陶粒为主，陶粒的相对密度较大，对压裂液性能和泵送条件要求很高。[0003]目前，随着页岩气的开发和水平井压裂技术的成熟，对支撑剂提出了更高的要求，低密度支撑剂具有大幅度降低支撑剂在压裂液传输过程中的沉降、增加有效支撑裂缝长度的潜在价值。同时，低密度支撑剂在传输过程中，对压裂液的粘度要求不高，可降低泵送功率。[0004]采用覆膜工艺，可以有效的降低陶粒支撑剂的密度，覆膜陶粒支撑剂是在陶粒表面包覆一层树脂，通过树脂的包覆，陶粒的强度大大提高，破碎率显著降低，密度也有一定程度的降低。[0005]例如，专利CN101906297A公开了一种利用油页岩渣制备覆膜陶粒支撑剂的方法，该支撑剂以油页岩渣和铝矾土为骨架，制得陶粒支撑剂后，在表面覆上一层环氧树脂、酚醛树脂或有机硅树脂材料，所得支撑剂的体积密度为1.37g/cm3，视密度为2.47g/cm3。张伟民(高强度低密度树脂覆膜陶粒研究，油田化学，2013，30(2)：189-192，220)等以商用陶粒支撑剂为骨架，在表面涂覆一层酚醛树脂，所得的覆膜支撑剂的视密度和体积密度分别降低了8.1％和11.2％。但是采用树脂为膜材料，该类膜材料本身密度较大，添加量又有限，因此得到的支撑剂密度降低程度有限；同时以上工艺均在高温下进行，增加了能耗和生产成本。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法，本