[发明专利]一种块状防砂支撑剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种块状防砂支撑剂的制备方法，属于流体矿开采领域。

背景技术

在流体矿的开采中，通常需要利用支撑剂对压裂的地缝进行填充，使裂缝不会在应力作用下重新闭合并形成一个具有高导流能力的流动通道。目前，国内外主要使用的是天然石英砂和人造陶粒两种类型的支撑剂。由于支撑剂在使用中需要承受较大的冲击力及应力，仅使用天然石英砂或人造陶粒其颗粒易被压碎，产生的碎渣堵塞裂缝，造成裂缝的导流能力降低。因此，为得到高强度的支撑剂，现有技术中通常通过对天然石英砂或人造陶粒进行覆膜处理，来提高支撑剂的抗破裂能力。操作方法通常为：将支撑剂的基体（天然石英砂或人造陶粒）加热，加入树脂、表面活性剂、固化剂等搅拌混合，再经冷却、破碎、筛分得到支撑剂。

上述操作在一定程度上改善了支撑剂的性能，但得到的仍然是颗粒状的支撑剂。在岩石较硬时，颗粒状的支撑剂易因被压碎产生大量碎渣，在地质松软时颗粒又易嵌入岩层，这两者都会影响裂缝有效宽度和渗透率，使裂缝的导通能力下降。

另外，井壁周围常会出现出砂现象，井壁出砂易造成：地面和井下设备严重磨蚀，甚至造成砂卡；冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增；砂埋油层或井筒砂堵进而造成油井停产；出砂严重时还会引起井壁甚至油层坍塌从而造成油井报废。颗粒状的支撑剂，不能适用于井壁周围防砂，只适合在闭合压力下填充岩层间隙使用，若对颗粒状的压裂支撑剂进行简单结构改变，将其用于井壁周围防砂，则需要综合考虑其对于固化成型性、高强度、高透油阻水性能等多重性能的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服传统颗粒状支撑剂不适用于井壁周围防砂以及运用在压裂防砂时的上述缺陷，从而提供一种既适合于压裂防砂又适合于井壁周围防砂的块状防砂支撑剂的制备方法。

本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种具有高强度、高透油阻水性、易固化成型的的块状防砂支撑剂的制备方法。

本发明还提供一种既适合于压裂防砂又适合于井壁周围防砂的具有高强度、高透油阻水性、易固化成型的块状防砂支撑剂。

为此，本发明提供了一种块状防砂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：

（a）将基体加热至400-600℃，倒入混砂机中，对其进行搅拌，使其温度降低至160-240℃；

（b）向经过所述步骤（a）处理的所述基体中加入树脂，并混合搅拌均匀，使树脂对所述基体进行覆膜，随后加入分散剂，再次混合搅拌均匀，得到覆膜后的混合物，其中，加入的所述树脂与所述基体的重量百分比为：0.5-10:100加入的所述分散剂与所述树脂的重量百分比为：0.2-0.3:100；

（c）将步骤（b）所得的所述混合物经冷却、破碎、筛分处理，得到支撑剂初产物；

（d）将步骤（c）所得的所述支撑剂初产物注入井中，向其加入具有溶剂醇的固化剂，使所述支撑剂初产物井下固化成块状防砂支撑剂；其中，加入的所述具有溶剂醇的固化剂与所述树脂的重量百分比为15-20:100。

所述步骤（b）中，向所述基体加入树脂的具体步骤为：先向降温后的所述基体加入耐温热固性酚醛树脂，搅拌20-40S，使其对所述基体进行初步覆膜，再加入环氧值为0.01-0.03eq/100g的环氧改性有机硅树脂，搅拌15-30S，使其对所述基体进行二次覆膜，其中，加入的所述耐温热固性酚醛树脂与所述环氧改性有机硅树脂的重量百分比为4-5：100。

所述步骤（b）中，在加入耐温热固性酚醛树脂的同时加入增韧剂，搅拌均匀；其中，加入的所述增韧剂与所述耐温热固性酚醛树脂的重量百分比为：2-4:100。

所述步骤（c）中，加入的所述具有溶剂醇的固化剂为咪唑类固化剂。

所述咪唑类固化剂的具体制备方法为：向咪唑类固化剂中加入醇，搅拌均匀后加入促进剂，搅拌均匀并用水稀释。

所述增韧剂为羧基丁腈橡胶、液体丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮中的任意一种。

所述分散剂为液体石蜡、钙基脂或石蜡中的一种。

所述基体的粒径为0.425-0.85mm。

本发明所述的块状防砂支撑剂的制备方法，具有以下优点：