[发明专利]一种自生二氧化碳压裂支撑剂及其制备方法

说明书

本发明提出一种自生二氧化碳压裂支撑剂，其内核外包裹有二氧化碳自生剂，二氧化碳自生剂外包裹有防潮粘结剂。本发明还提出一种自生二氧化碳压裂支撑剂制备方法，包括：S001：将有机酸和碳酸钠、碳酸氢钠、乙醇粘合剂充分混合得到二氧化碳自生剂；S002：制备固化剂；S003：制备添加剂；S004：先将加热的石英砂或陶粒与添加剂混合，再加入二氧化碳自生剂混合，最后加入固化剂混合搅拌后经冷却、破碎和筛分即可得到中层覆膜砂；S005：先将加热的中层覆膜砂与添加剂混合，再加入防潮粘结剂混合，再加入固化剂混合搅拌后经冷却、破碎和筛分即可得到自生二氧化碳的压裂支撑剂。

技术领域

本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种自生二氧化碳压裂支撑剂及其制备方法。

背景技术

对于致密储层油井，必须通过压裂在地层中形成人工裂缝才能获得工业产能。随着开发深入，地层能量下降，油井产量逐渐降低，而受基质物性差和天然裂缝影响，超前/同步/异步注水或注气补充能量通常面临注不进和沿裂缝窜通等问题，导致不能达到预期的增产效果。目前较为先进的做法是将注水或注气（二氧化碳、氮气等）纳入压裂工程，即在压裂的前置液阶段大规模的泵注清水或液态气体等介质，超前提升地层能量来实现油井长期增产稳产，取得了一定的效果。然而该类技术仍然面临两大瓶颈问题：一是补充能量与压裂裂缝适配难度大，即当已获得与井网、井距适配的人工裂缝时却远未达到地层能量补充目标，继续注入将引起裂缝尺寸进一步增长导致平面上井间窜通或纵向上缝高失控等状况；二是气体介质的注入需要配套专有的储气罐装和压裂泵撬，现场运输及施工组织挑战极大。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题，而提供一种自生二氧化碳压裂支撑剂及其制备方法。

本发明提出一种自生二氧化碳压裂支撑剂，包括内核，内核外包裹有二氧化碳自生剂，二氧化碳自生剂外包裹有防潮粘结剂；二氧化碳自生剂和防潮粘结剂中均混合有固化剂和添加剂，其中，以重量百分比计，内核为44-48%、二氧化碳自生剂为38-42%、防潮粘结剂为9-11%、固化剂为2-3%和添加剂为1-2%。。

可选地，所述的二氧化碳自生剂为有机酸、碳酸钠、碳酸氢钠和乙醇粘合剂的混合物；在重量百分比为38-42%的二氧化碳自生剂中，有机酸的重量百分比为4.2-4.8%，碳酸钠的重量百分比为12.6-13.8%，碳酸氢钠的重量百分比为12.6-13.8%，乙醇粘合剂的重量百分比为8.4-9.6%。

可选地，所述防潮粘结剂为油溶性酚醛树脂。

可选地，所述固化剂为脂肪胺、硅酸钠和醋酸钠的混合物，在重量百分比为2-3%的固化剂中，脂肪胺的重量百分比为1-1.5%，硅酸钠的重量百分比为0.5-0.76%，醋酸钠的百分比为0.5-0.74%。

可选地，所述添加剂为膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠的混合物，在重量百分比为1-2%的添加剂中，膨胀石墨的重量百分比为0.4-0.8%，碳化硅的重量百分比为0.4-0.8%，甲基硅醇钠的重量百分比为0.2-0.4%。

可选地，作为所述内核为石英砂或陶粒，其颗粒大小为40-70目，包裹所述二氧化碳自生剂和油溶性树脂后的颗粒大小为8-10目。

本发明还提出一种自生二氧化碳压裂支撑剂制备方法，包括以下步骤：

S001：制备二氧化碳自生剂：将有机酸、碳酸钠、碳酸氢钠、乙醇粘合剂在50～60℃条件下充分混合，其中，有机酸、碳酸钠、碳酸氢钠和乙醇粘合剂的重量配比为1:3:3:2；

S002：制备固化剂：将脂肪胺、硅酸钠和醋酸按照2:1:1配比混合均匀；

S003：制备添加剂：将膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠按照2:2:1配比充分混合均匀；