[发明专利]一种疏水性覆膜支撑剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种疏水性覆膜支撑剂及其制备方法和应用，所述疏水性覆膜支撑剂能粘附气泡，具有优异的导流能力和运移能力，良好的疏水性、亲油性以及透油阻水性能，提高了原油的出油量，利于石油的开采；方法简单，易于推广，适宜产业化，成本低廉，对地层的伤害度较低，有利于环保和可持续发展。

技术领域

本发明属于石油、天然气井压裂开采和支撑剂生产技术领域，特别涉及一种支撑剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种疏水性覆膜支撑剂及其制备方法和应用。

背景技术

石油燃料通常经由钻井孔从地下储油层中开采，目前，石油燃料通过水力压裂地层如具有不同程度孔隙率和渗透率的岩石块而从低渗透性储油层中开采。在水力压裂过程中，需要使用大量的石油支撑剂与压裂液混合，以高压和高速泵入地下储油层中来填充压裂采油产生的裂缝，使油井周围的原油能够透过石油支撑剂空隙进入到油井井底，从而增加了油田的产油能力。具体地，压裂采用高粘流体压裂液体系压开地层形成裂缝并携带支撑剂进入地层裂缝，其后支撑剂滞留在裂缝中并防止裂缝闭合，在地层形成一条高导流通道以达到增产增注的目的。支撑剂能够支撑裂缝，使其不再重新闭合的固体颗粒，为压裂工艺中不可或缺的部分。

为了防止携砂液中的支撑剂发生沉降，最常采用的有效手段是采用稠化剂及各种功能添加剂等配制一定粘度的压裂液用于输送和携带支撑剂，且具有高强度、耐环境腐蚀以及具有良好的导流能力。传统的覆膜支撑剂是在石英砂、陶粒砂等支撑剂的基体上包覆一层或多层树脂膜，具有高强度和耐腐蚀性，但油和水仍都能大量透过，这样大大降低了原油的产量和生产效率，对于提高原油产量和品位造成了极大的障碍。

发明内容

本发明的目的是提供一种疏水性覆膜支撑剂及其制备方法和应用，所述疏水性覆膜支撑剂能粘附气泡，具有优异的导流能力和运移能力，良好的疏水性、亲油性以及透油阻水性能。

为此，本发明技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种疏水性覆膜支撑剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取粒度为20-40目(例如可以是20目、21目、22目、23目、24目、25目、26目、27目、28目、29目、30目、31目、32目、33目、34目、35目、36目、37目、38目、39目或40目)的基体颗粒和粒度为20-40目(例如可以是20目、21目、22目、23目、24目、25目、26目、27目、28目、29目、30目、31目、32目、33目、34目、35目、36目、37目、38目、39目或40目)的有机硅树脂加入到树脂混砂机中，加热到250-280℃(例如可以是250℃、251℃、252℃、253℃、254℃、255℃、256℃、257℃、258℃、259℃、260℃、261℃、262℃、263℃、264℃、265℃、266℃、267℃、268℃、269℃、270℃、271℃、272℃、273℃、274℃、275℃、276℃、277℃、278℃、279℃、280℃或所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制，在此不再列举)，熔融搅拌均匀，得到混合物A；

(2)在混合物A中依次加入丙烯酸、丙烯酰胺、烷基三甲基铵盐型阳离子表面活性剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、引发剂、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸锌和醇类溶剂；调节pH至6.5-7.5(例如可以是6.5、6.5、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5或所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制，在此不再列举)，得混合溶液B；

(3)将混合溶液B至于60-70℃(例如可以是60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃或所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制，在此不再列举)下反应至少2h后过滤，得滤出颗粒和滤液；将滤出颗粒平铺于流化床上，将滤液喷射在所述滤出颗粒上，聚合，烘干，得到疏水性覆膜支撑剂；

其中，各原料按重量份数为：