[发明专利]支撑剂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种支撑剂及其制备方法，属于水力压裂技术领域。该支撑剂包括：芯材和囊材，囊材包括依次包裹芯材的第一包裹层、第二包裹层和第三包裹层。本申请通过将热固性酚醛树脂作为第一包裹层，将疏水聚合物作为第二包裹层，将水解聚丙烯酰胺作为第三包裹层，依次包裹在芯材上，得到支撑剂。由于芯材为粒径位于70～140目的陶粒或者石英砂，从而在保证了支撑剂的体积的同时保证了支撑剂的抗压强度。由于热固性酚醛树脂所具有的粘接性，保证了依次包裹在芯材上的第二包裹层和第三包裹层与芯材之间连接稳固性。由于疏水聚合物具有的抗冲刷特性，以及水解聚丙烯酰胺具有的悬浮特性，保证了支撑剂能够悬浮在压裂液中，且能够长时间对裂缝进行支撑。

技术领域

本申请涉及水力压裂技术领域，特别涉及一种支撑剂及其制备方法。

背景技术

在油气井生产过程和注水井注水过程中，水力压裂是油气井增产、注水井增注的重要措施。水力压裂的具体实现过程为：在足以压开地层形成裂缝的压力下对地层挤入压裂液以形成裂缝，进而通过压裂液中携带的支撑剂对形成的裂缝进行支撑，从而保证地层中形成一条或多条长、宽、高不等的裂缝，以使地层与油气井的井筒或注水井的井筒之间建立起新的流体通道。传统的支撑剂主要有陶粒支撑剂和石英砂支撑剂，然而随着水力压裂技术的不断进步，传统的支撑剂已不能满足要求，因此亟需一种新型的支撑剂，以实现对地层中形成的裂缝的支撑。

发明内容

本申请提供了一种支撑剂及其制备方法，可以解决传统支撑剂功能单一的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种支撑剂，所述支撑剂包括：芯材和囊材，所述囊材包括依次包裹所述芯材的第一包裹层、第二包裹层和第三包裹层；

所述芯材为陶粒或者石英砂，所述芯材的粒径位于70～140目的范围内；

所述第一包裹层为热固性酚醛树脂，所述第二包裹层为疏水性聚合物，所述第三包裹层为水解聚丙烯酰胺。

可选地，所述第一包裹层、所述第二包裹层和所述第三包裹层的质量总和在所述支撑剂中的占比位于6.2％～12.4％的范围内。

可选地，所述第一包裹层的质量在所述支撑剂中的占比位于4％～8％的范围内，所述第二包裹层的质量在所述支撑剂中的占比位于1.2％～2.4％的范围内，所述第三包裹层的质量在所述支撑剂中的占比位于1％～4％的范围内。

可选地，所述热固性酚醛树脂为分子量位于500～800范围内的A阶酚醛树脂，所述疏水性聚合物的分子量位于1000～5000的范围内，所述水解聚丙烯酰胺的分子量位于500～800万的范围内，且所述水解聚丙烯酰胺的水解度不小于20％。

第二方面，提供了一种支撑剂的制备方法，所述制备方法包括：

获取芯材，并进行清洗烘干处理；

制备热固性酚醛树脂溶液、疏水性聚合物溶液和水解聚丙烯酰胺溶液；

当清洗烘干处理后的芯材呈流化态漂浮在反应釜中时，将所述热固性酚醛树脂溶液以雾状喷洒在所述芯材上；

对喷洒在所述芯材上的所述热固性酚醛树脂溶液进行干燥处理，且当干燥时长达到时长阈值时得到第一颗粒，所述第一颗粒是指所述热固性酚醛树脂溶液中溶解的热固性酚醛树脂包裹所述芯材形成的颗粒；

将所述疏水性聚合物溶液以雾状喷洒在所述第一颗粒上；

对喷洒在所述第一颗粒上的所述疏水性聚合物溶液进行干燥处理，且当干燥时长达到所述时长阈值时得到第二颗粒，所述第二颗粒是指所述疏水性聚合物溶液中溶解的疏水性聚合物包裹所述第一颗粒形成的颗粒；

将所述水解聚丙烯酰胺溶液以雾状喷洒在所述第二颗粒上；