[发明专利]一种pH响应型智能支撑剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种pH响应型智能支撑剂的制备方法，采用分子接枝法，包括支撑剂表面引发剂修饰，分子接枝法接枝响应型功能聚合物，将得到的中间产物过滤、洗涤，在高温或酸化条件下进行处理，即得响应型智能支撑剂。还可采用树脂包覆法进行制备。本发明从化学分子改性入手，通过在支撑剂表面接上功能化高分子链，实现支撑剂的智能响应。得到的智能改性支撑剂具有明显的pH响应特性，在低pH值条件下，油滴在改性支撑剂表面的接触角比高pH值条件下的接触角较小，因此高pH值条件下，油滴在改性支撑剂表面的流通性更好。本发明适用于不同尺寸、不同种类支撑剂，具有很好的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种pH响应型智能支撑剂的制备方法，属于油气田压裂增产及化学改性支撑剂的技术领域。

背景技术

水力压裂是油气井增产改造的重要技术手段，无论是常规的低渗透、特低渗透油气藏，还是非常规油气藏的页岩、致密砂岩储层，水力压裂都起着关键的增产作用，尤其是非常规储层，没有水力压裂，地下的油气难于开采出来。水力压裂就是利用高压泵组，将压裂液泵入地层，在地层中形成一条或多条具有一定几何尺寸的裂缝，裂缝长度一般从几十米到几百米，高度从几米到几十米高，宽度几个毫米宽。然后将带有支撑剂的携砂液(压裂液与支撑剂的混合物)注入到裂缝。压裂结束后，压裂液破胶返排到地面，支撑剂在留在裂缝中，起到支撑裂缝的作用，保持裂缝处于张开状态，支撑剂颗粒之间的孔隙为地层油气水提供流通通道，从而起到压裂增产的效果。支撑剂是增产效果好坏的关键因素之一，良好的支撑剂具有较高的导流能力(裂缝的宽度乘以裂缝的渗透率)，能为油气水提供畅通的流通通道。

对支撑剂表面进行化学修饰，制备响应型或敏感型智能支撑剂，是未来新技术发展的一个重要趋势。响应型智能支撑剂的出现的根本原因是，希望通过控制支撑剂表面在不同压裂液环境下的不同响应特性，提高支撑剂的导流能力、增加支撑剂的运移长度。在实际工作中，延长压裂时效性，并进一步对压裂现场效果进行有效控制。此外，还可以对油井起到增油控水的作用，对提高油井产量具有积极意义。

中国专利文件CN 101665686A(申请号：200810146577.8)公开了一种表面改性的支撑剂的制备方法,包括如下步骤:(A)将支撑剂的基体加热至100-240℃；(B)向加热后的所述基体中加入树脂并搅拌形成混合料,以使所述树脂在所述基体表面覆膜,再加入高分子表面活性剂、固化剂并搅拌,以使覆膜于所述基体上的所述树脂开始固化；(C)所述树脂-基体的混合料开始结块前加入润滑剂以及疏水性高分子并搅拌；(D)经冷却、破碎、筛分步骤C中得到的混合物后得到支撑剂。

中国专利文件CN 103849117A(申请号：201210504777.2)公开了一种压裂支撑剂的制备方法、以及由该方法制备得到的压裂支撑剂。所述压裂支撑剂的制备方法包括将含有骨料颗粒和覆膜粘结剂的混合物固化，其中，所述覆膜粘结剂为亲水性树脂组合物，且所述亲水性树脂组合物的制备方法包括：将环氧树脂与至少一种改性剂进行第一接触，所述第一接触的条件使得所述环氧树脂中的部分环氧基与所述改性剂中的能够提供质子的基团反应；以及在足以使酸形成盐的条件下，将第一接触得到的混合物与至少一种碱性物质进行第二接触。

但是，目前的响应型支撑剂普遍存在的两个问题：1、制备方法依旧使用传统覆膜法，方法上没有突破和创新。2、响应灵敏度和精度差，响应性能粗糙。因此，响应型或敏感型智能支撑剂的研发，对常规及非常规油气未来的开采，均具有重大意义。

发明内容