[发明专利]一种水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于油气田压裂增产支撑剂制备技术领域，涉及一种水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂及其制备方法，该支撑剂遇水敏感导致体积膨胀形变而产生自悬浮能力；遇酸破胶沉淀而消除支撑剂自悬浮性能，有利于压裂液的返排而降低储层伤害；并且由于支撑剂含有电磁稀土材料，可以采用电磁监测成像技术直接描述支撑剂所处裂缝的位置，使支撑剂具有磁性示踪功能；支撑剂在复合材料配方、覆膜制备工艺、破胶返排施工方法和电磁成像监测支撑剂导流所处位置的示踪功能上具有特色。因此，在清水压裂液体系下，该支撑剂具有自悬浮能力，能够提高压裂工程所产生的人工网状裂缝的导流能力；利用人工裂缝“二次闭合”机理，可以实现嵌入加砂而防止出砂问题；同时利用嵌入加砂实现二次压裂或多次重复压裂的“转向压裂”加砂增产效果，降低压裂液对储层的伤害，提高支撑剂运移性能，增强压裂增产效率。

背景技术：

低渗透、致密油气和页岩油气资源储量在全球及国内都占相当高的比例，水力压裂已经成为常规单井增产增注技术，一般该类油气藏的油气井投产初期必须采取水力压裂增产措施，通过导入支撑剂实现扩大导流能力、提高压裂增产效果、获得高质量的单井产量。常规压裂是利用地面高压泵组，以高排量将压裂液泵入井中，在井底憋起高压，在井底附近产生裂缝，继而将带有支撑剂的携砂液泵入裂缝，裂缝延伸充填支撑剂，停泵后，压裂液返排地面，支撑剂滞留在裂缝中支撑裂缝，裂缝缝长长为优，利于形成高导流能力的油气通道。按照施工阶段不同分为前置液、携砂液和顶替液。前置液有降温作用，为总液量的30-40％，携砂液将支撑剂带入裂缝，在总液体中比重大，顶替液将携砂液送到指定预定位置，将井筒中携砂液全部顶替到裂缝中。

近年来原油价格持续下跌，开采成本紧缩，常规压裂液中地层水地表水携砂差，滤失量大；天然瓜胶、瓜胶衍生物需要添加缓冲剂、杀菌剂、阻垢剂、防乳化剂、助分散剂、润湿剂交联剂、黏土稳定剂等多种试剂，同时需要进行水敏、酸敏、碱敏、盐敏、速敏、压敏等多种配伍测试；滑溜水消耗水资源多，携砂能力不能满足大规模加砂需求，且加砂不均匀；有机/无机冻胶、交联聚合物、VES、交联泡沫等会产生地层吸附、残渣等伤害，降低渗透率，降低导流能力；而且常规支撑剂裂缝生长延伸限制，常规压裂一般先加入小粒径沙子、后加入大粒径，慢慢提高砂比，压裂砂在滑溜水中会很快沉降，会造成“大肚子”现象；常规压裂有效支撑裂缝只有60％-70％，支撑剂不能有效运移到压裂裂缝的深部；常规压裂通过提高压裂液粘度、提高泵率提高悬砂性，会增加设备负荷和化学品消耗；使用小粒径支撑剂提高悬砂性进行压裂，会造成支撑剂嵌入地层，降低储层导流能力；低密度支撑剂存在强度低，高密度支撑剂沉降快，覆膜砂价格高的缺点，存在密度、强度、价格之间的矛盾。现有的支撑剂可吸入肺部引发矽肺病、肺癌等疾病，降低居民饮用水质量，危害钻井工人及周边居民的身体健康，耐高温、耐高盐、抗剪切的高强度功能水酸敏磁性示踪功能自悬浮支撑剂有树脂包被降低粉尘、碎片，同时包覆水溶性膨胀树脂，有降阻效果，裂缝半长更长，可以运移到更远处，且基本运移到目的油区范围内，不需要稠化剂、增强剂，实现清水压裂，降低化学品用量，能够降低压裂综合成本，压裂工艺简化、效率提高，提高油气产量，现有的功能水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂悬砂性能不强，抗压强度、耐酸碱性不足，目前还没有有效的耐高温、耐高盐、抗剪切的高强度水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂制备及压裂施工方法。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种水酸敏形变磁性示踪功能自悬浮支撑剂及其制备方法。