[发明专利]具有改良的粉尘控制的支撑剂

说明书

提供用于水力压裂操作的支撑剂。如本文所描述，所述支撑剂包含粒子，粒子具有安置在其上的涂层。所述支撑剂展现例如在井场和/或中间运送转运点转运、输送和/或卸载所述支撑剂期间粉尘产生减少。

相关申请的交叉引用

本申请主张2013年11月15日申请的美国临时申请第61/904,619号和2014年7月7日申请的美国临时申请第62/021,350号的优先权，其中每一者都以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于水力压裂操作的支撑剂。更具体来说，本发明涉及用如本文所描述的聚合物涂布的支撑剂以及其制备和使用的方法。经涂布的支撑剂提供改良的粉尘控制。

背景技术

水力压裂是已被应用于用以刺激从地层产生流体(例如，油、天然气、盐水等)的多种方法的术语。在水力压裂中，压裂液是在至少足以克服覆盖层压力并且引发和/或延伸地层裂缝的压力和流动速率下沿井眼向下并且相对于地层面注入。压裂液通常将支撑剂(例如，20-40目砂、铝矾土、玻璃珠等)带入裂缝中，在释放压力时阻止地层相对于本身回落关闭。填充有支撑剂的裂缝提供可渗透通道，地层流体可以通过所述通道流到井眼并且其后被抽出。

在制备、运输和/或处理用于水力压裂的支撑剂时，可能通过支撑剂移动产生大量粉尘，如硅尘和其它支撑剂粉尘。此粉尘可以产生潜在的不利影响，如损坏水力压裂部位上的设备。

在处理(如用湿气、油或涂料喷涂支撑剂)期间使粉尘减到最少的替代解决方案通常需要此类材料的高用量，可能不利地使支撑剂粒子彼此粘附或以粘合方式表现，导致流动性问题。

通过本发明解决的问题是提供限制从支撑剂产生粉尘的新技术。

发明内容

我们现在已经发现用如本文所描述的聚合物粘合剂涂布支撑剂粒子有效地显著减少从支撑剂产生粉尘，例如在井场和中间运送转运点输送、转运以及卸载支撑剂期间形成的粉尘。举例来说，本发明的支撑剂与未涂布的粒子相比可以产生70体积％或更少、优选地50体积％或更少、更优选地30体积％或更少、甚至更优选地10体积％或更少的气载粉尘。

因此，在一个方面，提供一种用于水力压裂的支撑剂，其包含：粒子；以及安置在所述粒子上的由水性涂料组合物形成的涂层，涂料组合物包含以水性涂料组合物的总重量计2到65重量％表面活性剂和1到35重量％聚合物粘合剂以及余量的水。

附图说明

图1是比较各种未处理和用支撑剂处理的粒子的粒度与体积的图。

具体实施方式

除非另外指示，否则数值范围(例如，「2到10」)包括界定所述范围的数字(例如，2和10)。

除非另外指示，否则比率、百分比、份数等都是按重量计。

乙烯氧基(C₂H₄O)是指-CH₂-CH₂-O-，丙烯氧基(C₃H₆O)是指-CH₂-CH(CH₃)-O-或-CH(CH₃)-CH₂-O-，并且丁烯氧基(C₄H₈O)是指-CH₂-CH(CH₂CH₃)-O-或-CH(CH₂CH₃)-CH₂-O-。

如本文所使用，“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或其混合物，“(甲基)丙烯酸”意指丙烯酸、甲基丙烯酸或其混合物，并且术语“(甲基)丙烯酰胺”意指丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或其混合物。