[发明专利]一种支撑剂颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及支撑剂技术领域，尤其涉及一种采油用覆膜石英砂颗粒及其制备方法。

背景技术

压裂工艺技术在低渗油田开发过程中发挥重要作用，是油气井增产、水井增注的一项重要技术措施。目前，压裂常用的支撑剂为普通石英砂和普通陶粒，普通石英砂比较廉价，但强度不高，并且，普通石英砂和陶粒支撑剂在油田应用过程中都存在摩阻高的缺陷，使得支撑剂在进入油藏深部进行造缝过程中受到的阻力加大，影响其造缝能力，进而影响裂缝的导流能力。

另外，现有技术中还存在一种压裂支撑剂，其通过树脂包覆石英砂颗粒，然而，此类支撑剂仍然存在着摩阻高的缺陷，因此，采油造缝过程中阻力仍然很大，仍无法解决造缝的导流能力差的问题。

基于上述现有技术的缺陷，本领域技术人员迫切需要一种支撑剂颗粒，具有较低的摩阻，于石油开采中具有较高的造缝能力，进而提高支撑剂的导流能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种支撑剂颗粒及其制备方法，以克服现有技术的支撑剂颗粒摩阻高的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出了一种支撑剂颗粒，包括骨料颗粒及包覆骨料颗粒的树脂包覆膜，所述树脂包覆膜中包含有低摩阻添加剂。

其中，所述低摩阻添加剂为层状固体材料、无机化合物、高分子聚合物以及上述材料的任意组合，所述低摩阻添加剂添加量占支撑剂颗粒总质量的0.1～8％。

较佳地，所述层状固体材料包括石墨、二硫化钼或氮化硼，所述无机化合物包括氟化锂、氟化钙、氧化铅或硫化铅，所述高分子聚合物包括尼龙、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟碳树脂或聚酰亚胺。

较佳地，所述骨料颗粒为石英砂、陶粒、玻璃微珠，所述骨料颗粒占支撑剂颗粒总质量的60～95％。

较佳地，所述树脂膜中的树脂至少选自环氧树脂、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、和可熔酚醛树脂、酚醛/呋喃树脂、呋喃树脂、双酚醛清漆树脂、聚酯树脂、环氧改性的酚醛清漆树脂、乙烯基树脂、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、氟塑料、多硫化物、聚丙烯、苯乙烯丙烯腈树脂、尼龙、亚苯基氧化物或胶乳的其中之一或其任意组合，其中，所述树脂的添加量占支撑剂颗粒总质量的3～30％。

其中，所述树脂膜中还包括有固化剂，所述固化剂为多聚甲醛、六次甲基四胺、脂肪族胺、叔胺及其盐、芳香族胺及其改性体、咪唑、高分子预聚体、过氧化酰类或过氧化酯其中之一或其任意组合，其中，所述固化剂的质量占支撑剂颗粒总质量的1～5％。

其中，所述树脂膜中还包括有偶联剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂，其中，所述偶联剂的质量占支撑剂颗粒总质量的0.1～1％。

其中，所述树脂膜中还包括有润滑剂，所述润滑剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺或硬脂酸钙的其中之一或其任意组合，所述润滑剂的质量占支撑剂颗粒总质量的0.5～1.5％。

而且，为实现上述目的，本发明还提供一种支撑剂颗粒的制备方法，包括步骤：步骤1：加热待覆膜树脂至其熔点温度，在熔融的树脂中加入低摩阻添加剂；步骤2：加热骨料颗粒，并于骨料颗粒中加入步骤1中所得到的树脂，搅拌均匀；以及步骤3：冷却步骤2中的混合物，并破碎得到覆膜的支撑剂颗粒。

其中，步骤1中，所述低摩阻添加剂为层状固体材料、无机化合物、高分子聚合物以及上述材料的任意组合，所述低摩阻添加剂添加量占支撑剂颗粒总质量的0.1～8％。

其中，所述步骤2中，骨料颗粒加热至100～450℃。

其中，还包括于步骤3之前，在步骤2所得到的混合物中加入固化剂的步骤。

其中，还包括于步骤2中，在加热骨料颗粒之前，于骨料颗粒中加入偶联剂的步骤。

本发明的支撑剂颗粒的制备方法，通过在树脂中加入低摩阻的添加剂，然后对骨料颗粒进行覆膜，得到了低摩阻覆膜支撑剂，该支撑剂具有低密高强，耐温耐压和低摩阻的特性。

具体实施方式

本发明提出一种支撑剂颗粒，通过在树脂中加入低摩阻的添加剂，然后对骨料颗粒进行覆膜，制备低摩阻覆膜支撑剂，它具有低密高强，耐温耐压和低摩阻的特性。

该支撑剂颗粒包括骨料颗粒及包覆骨料颗粒的树脂包覆膜，所述树脂包覆膜中包含有低摩阻添加剂。

其中，低摩阻添加剂是指具有低摩擦因数，能够降低摩擦表面的剪切阻力的材料。支撑剂覆膜过程中加入低摩阻添加剂能够降低覆膜树脂的摩擦因数，从而减小表面的剪切阻力，达到制备低摩阻支撑剂的目的。