一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法.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CN107033870A(43)申请公布日2017.08.11(21)申请号201710265216.4(22)申请日2017.04.21(71)申请人常州市奥普泰科光电有限公司地址215485江苏省常州市新北区罗溪镇旺财路109号(72)发明人郭剑薛洋宋昊(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人马骁(51)Int.Cl.C09K8/80(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法(57)摘要本发明涉及一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法，属于石油开采技术领域。本发明首先将铝灰和盐酸混合加热后，过滤，将滤液与脂肪酸聚氧乙烯酯混合后，再与丙烯酸、过硫酸钠等物质进行搅拌反应并出料，收集出料物，随后将其与无水乙醇混合，经过滤，将滤渣干燥，得到干燥物，接着将干燥物与蒙脱石、焦炭等物质进行混合碾磨并过筛，再与水混合球磨，收集球磨物，最后将其进行挤压并干燥后，经程序升温烧结即可。本发明制备的低密度高强度石油压裂支撑剂密度低，体积密度为1.19～1.32g/cm3，不易堆积在裂缝的端口处，便于施工，在69MPa闭合压力下破碎率为3.57～4.12％，降低了破碎率，提高了裂缝的导流能力。CN107033870ACN107033870A权利要求书1/1页1.一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:5，取铝灰和质量分数为20％的盐酸放入容器中搅拌均匀，并将容器置于微波加热器中进行加热，加热至80～85℃，保持温度1～2h，随后自然冷却至室温，对容器中的混合物进行过滤，得过滤液；（2）按质量比86～93:3～5，将过滤液与脂肪酸聚氧乙烯酯，搅拌均匀，得搅拌混合物；（3）按重量份数计，取45～50份搅拌混合物、23～25份丙烯酸、4～7份过硫酸钠、3～6份2-氨基乙醇及2～4份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，首先将搅拌混合物、丙烯酸、过硫酸钠及2-氨基乙醇放入反应釜中，使用氮气保护，设定温度为80～85℃，搅拌反应40～50min，再加入N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，继续搅拌反应2～3h；（4）在上述搅拌反应结束后，自然冷却至室温，进行出料，收集出料物，并将出料物与无水乙醇搅拌均匀，置于3～5℃下静置30～35min，再过滤，收集滤渣，将滤渣进行干燥，得干燥物；（5）按重量份数计，取40～45份干燥物、18～20份蒙脱石、6～12份焦炭及3～6份二氧化钛，进行碾磨，对碾磨混合物过200目筛，收集过筛颗粒；（6）将过筛颗粒与水搅拌均匀，放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，并放入压机中，以30～50MPa进行挤压，得挤压物，并将挤压物放入110℃干燥箱中干燥，得干燥挤压物；（7）将干燥挤压物放入窑炉中进行烧结，收集烧结物，并放入粉碎机中进行粉碎，过50目筛，收集过筛颗粒，即可得低密度高强度石油压裂支撑剂。2.根据权利要求1所述的一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤（4）中出料物与无水乙醇的质量比为20:3～5。3.根据权利要求1所述的一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）中过筛颗粒与水的质量比为22:4～7。4.根据权利要求1所述的一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）中烧结的工艺为以4℃/min升温至190～240℃，保温40～50min，再以6℃/min升温至980～1100℃，保温1～2h，随后以5℃/min升温至1200～1270℃，保温烧结2～3h，自然冷却至室温，即可。2CN107033870A说明书1/4页一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种低密度高强度石油压裂支撑剂的制备方法，属于石油开采技术领域。背景技术[0002]石油压裂支撑剂是水力压裂作业过程中用来支撑岩缝的具有一定强度的固体颗粒，其产品性能对支撑裂缝、防止裂缝重新闭合、提升油气采收率等有着重要影响。性能优良的支撑剂具有不易破碎、耐腐蚀的特点，支撑剂被压裂液携带进入油气储层，可以在油气储层中长期支撑裂缝，防止裂缝闭合，从而保证压裂后裂缝具有良好的渗透率和导流能力，延长油气井服务年限。[0003]目前常用的压裂支撑剂为石英砂和陶粒。其中石英砂的价格便宜，相对密度低，便于施工泵送，但是石英砂的强度低、圆球度差、破碎率高，从而降低了裂缝的导流能力，特别不适用于闭合压力高的深井。烧结陶粒由于强度高，圆球度好，为人们优先选择的压裂支撑剂，一直受到高度重视，但是陶粒的密度比石英砂大，对泵送条件及压裂液的性能都提出了更高的要求，加大了施工难度；在应用中容易堆积在裂缝的端口处，对导流极