变密度自增稠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CN107586539A(43)申请公布日2018.01.16(21)申请号201711041276.4(51)Int.Cl.(22)申请日2017.10.30C09K8/80(2006.01)C08F220/56(2006.01)(71)申请人中国石油集团渤海钻探工程有限公C08F220/06(2006.01)司C08F228/02(2006.01)地址300457天津市滨海新区开发区第二大街83号中国石油天津大厦渤海钻探工程有限公司(72)发明人陈清周涛徐克彬张鹏苏万均陈文霞郑保东陈艳辉郑立军王伟秋何怡李松雷王俊文张铁山李志勇马广东叶长青(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人王梦权利要求书1页说明书3页(54)发明名称变密度自增稠支撑剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种变密度自增稠支撑剂，其包括支撑剂内核及涂敷在所述支撑剂内核外表面的表面涂覆层，支撑剂内核采用密度≥1.2g/cm3粒径为20～40目的石英砂或陶粒；所述表面涂覆层采用下述以质量分数计的0.5～2％的增稠剂，5～10％的单体、0.05％的引发剂、10～20％的密度调节剂和余量的水制备而成；该变密度自增稠支撑剂通过在支撑剂内核表面涂覆水溶性聚合物以及可溶性盐类，使其加入清水中后提高液体的粘度和密度，有利于支撑剂的悬浮；特别是在高温下，盐类能够有效对聚合物的粘度随着温度的升高而降低的问题进行弥补，避免支撑剂的悬浮效果出现大幅度降低。CN107586539ACN107586539A权利要求书1/1页1.一种变密度自增稠支撑剂，其特征在于，包括支撑剂内核及涂敷在所述支撑剂内核外表面的表面涂覆层，所述支撑剂内核和所述表面涂覆层的质量比为0.5～1:30～60；其中，所述支撑剂内核采用密度≥1.2g/cm3粒径为20～40目的石英砂或陶粒；所述表面涂覆层采用下述以质量分数计的组分制备而成：0.5～2％的增稠剂，5～10％的单体、0.05％的引发剂、10～20％的密度调节剂和余量的水；其中，所述增稠剂为分子量为200～1000万的聚丙烯酰胺；所述单体为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠中至少一种；所述密度调节剂为KCl、KBr、CsBr中至少一种。2.根据权利要求1所述的变密度自增稠支撑剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。3.根据权利要求1所述的变密度自增稠支撑剂，其特征在于，所述单体为的丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠的混合物，二者质量比为18:1:1。4.根据权利要求1所述的变密度自增稠支撑剂，其特征在于，所述密度调节剂为CsBr和KBr的混合物，二者质量比为1:1。5.一种变密度自增稠支撑剂的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：S1、将增稠剂、单体、引发剂和密度调节剂加入至盛有溶剂水的中，升温至60～80℃并搅拌1～2h，得到表面改性液；S2、将经过步骤S1制得的表面改性液加入至密度≥1.2g/cm3粒径为20～40目的石英砂或陶粒中；然后将表面改性液和支撑剂内核搅拌均匀，使得液体均匀涂覆在支撑剂表面上，经120～150℃烘干6～8h后，冷却，即可得到变密度自悬浮支撑剂。2CN107586539A说明书1/3页变密度自增稠支撑剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及石油天然气油气田开发技术领域，特别涉及一种变密度自增稠支撑剂及其制备方法。背景技术[0002]压裂酸化是提高油田采收率的重要措施之一。在高压下利用压裂液将储层压开，同时利用流体将石英砂，陶粒等支撑剂输送到储层中的裂缝处，改善储层导流能力，可以实现增储上产。压裂液的主要作用是将支撑剂由井筒经过孔眼携带到裂缝前沿指定位置，由于支撑剂的密度大于清水，会在清水中快速沉降。因此无法直接利用清水将大量支撑剂输送至井筒中储层裂缝中。为解决这一问题，目前主要是通过将胍尔胶，聚丙烯酰胺及其共聚物等水溶性高分子作为稠化剂加入至水中配制压裂液，提高液体粘度使其具有良好的悬砂性能，进而避免支撑剂在输送过程中过早沉降在井筒底部，实现支撑剂在储层中的远距离输送。[0003]目前压裂施工中，压裂液需要前期专门配制，压裂施工过程中再将支撑剂和交联剂在线加入到压裂液中，导致这种施工过程较为繁琐。因此有必要开发一种能够使压裂施工工艺简单高效的支撑剂。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种可在清水中实现自悬浮的变密度自增稠支撑剂。[0005]本发明的另一目的是提供一种上述变密度自增稠支撑剂的制备方法。[0006]为此，本发明技术方案如下：[0007]一种变密度自增稠支撑剂，包括支撑剂内核及涂敷在所述支撑剂内核外表面的表面涂覆层，所述支撑剂内核和所述表面涂覆层的质量比为0.5～1:30～60；其中，[0008]所述支撑剂内核采用密度≥