[发明专利]一种覆膜支撑剂的制备方法

说明书

本发明属于用于钻孔或钻井的混合物领域，具体公开了一种覆膜支撑剂的制备方法，包括如下步骤：包括如下步骤：(1)准备如下原材料：骨料、多元醇类树脂、酚醛树脂、酚醛树脂固化剂、异氰酸酯树脂、催化剂和胺类添加剂，其中多元醇类树脂的羟基当量为60‑300，异氰酸酯树脂质量份数为多元醇类树脂的量的2/5‑4/5；(2)加热；(3)混砂；(4)第一次覆膜；(5)第二次覆膜：(6)出砂。用该制备方法制备的支撑剂能在清水中自然悬浮，在满足传统支撑剂的压裂指标的同时，在压裂过程中不需要添加任何的增稠剂，减少了压裂成本，精简压裂工艺，减少对环境的污染。

技术领域

本发明涉及用于钻孔或钻井的混合物领域，具体涉及一种覆膜支撑剂的制备方法。

背景技术

为了开发深层油、气井，提高产量，水力压裂技术被广泛使用。水力压裂技术是利用地面的高压泵组，通过井筒不断向油井内注入具有较高粘度的压裂液，使得油井下部形成高压的一种技术。随着压裂液的不断注入，压力也不断升高，当井壁附近的地层岩石抗张强度和地层应力小于压裂液形成的压力时，井底附近的地层就将产生裂缝。当携带支撑剂的压裂液被继续注入时，岩层裂缝会往前延伸并且被支撑剂填充，停止压裂作业后支撑剂起着平衡地层压力、使岩缝保持裂开并具有一定导流能力的作用，从而达到使油气田增产、延长油气井服务年限的目的。

压裂支撑剂使地下深层压裂缝有效撑开，在油气开采中发挥着十分重要的作用，是影响水力压裂技术实施效果的关键材料之一。理想的油气井用压裂支撑剂，要求有高的携带能力和高砂比，因此需要尽可能低的密度和尽可能高的强度。传统的压裂支撑剂强度大，但是密度也高，其悬浮性差，容易沉淀，不容易被携带入到井中。为了更有效的使压裂支撑剂到达井的靶位置，在压裂的过程中需要配制携带液。携带液是以水为主要载体，添加水溶性高分子以及其它的胺类添加剂从而增加携带液的粘度，同时降低携带液的摩阻。在施工过程中压裂支撑剂和携带液混合，在高粘度的携带液当中，压裂支撑剂悬浮在其中，这样就能泵送得更远。

目前国内压裂工艺也有部分采用覆膜工艺制备支撑剂，在覆膜时一般都只覆一层膜，在覆膜时所用树脂多为环氧树脂或酚醛树脂。也有部分支撑剂采用两层覆膜工艺，在内层用环氧树脂或酚醛树脂覆膜后，再在外层用聚氨酯树脂覆膜。聚氨酯树脂是一个极大的体系，是由异氰酸酯基与羟基反应形成的。

现在用于支撑剂覆膜的聚氨酯树脂的效果均是提高支撑剂的硬度并降低支撑剂的破碎率，但是这种支撑剂只满足了强度和硬度的要求，还是不能自悬浮。施工时还是需要再配制具有黏弹性的携带液，这种施工方法使得压裂成本高，对储层伤害严重，对环境存在污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种覆膜支撑剂的制备方法，该支撑剂能在清水中自然悬浮，在满足传统支撑剂的压裂指标的同时，在压裂过程中不需要添加任何的增稠剂，减少了压裂成本，精简压裂工艺，减少对环境的污染。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种覆膜支撑剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)准备如下原材料：骨料、多元醇类树脂、酚醛树脂、酚醛树脂固化剂、异氰酸酯树脂、催化剂和胺类添加剂，其中多元醇类树脂的羟基当量为60-300，异氰酸酯树脂质量份数为多元醇类树脂的量的2/5-4/5；

(2)加热：将步骤(1)中的骨料加热到180-230℃；

(3)混砂：将步骤(2)中的骨料加入到混砂锅中以70-100转/min的转速混砂；

(4)第一次覆膜：将步骤(1)中的酚醛树脂加入到混砂锅中；待混砂锅温度降至150-200℃时加入步骤(1)中的酚醛树脂固化剂；

(5)第二次覆膜：待混砂锅的温度降至80-130℃时加入多元醇类树脂和催化剂；70-110℃时加入胺类添加剂；60-100℃时加入异氰酸酯树脂；

(6)出砂：40-70℃时出砂。