[发明专利]一种导电地层支撑剂颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种导电地层支撑剂颗粒及其制备方法和应用，所述导电地层支撑剂颗粒包括固体颗粒以及包裹在所述固体颗粒表面的导电涂层，其中，所述固体颗粒通过包括铝土矿粉、粘土矿粉和成球助剂的第一原料体系制得，所述导电涂层通过包括导电材料的第二原料体系制得。本发明所提供的支撑剂颗粒能够满足电磁条件下的探测需求，完全取代了常规支撑剂颗粒的填料和制作方法，相比常规的陶粒、石英砂、覆膜砂等产品，大幅度提高支撑剂的导电性能，能满足不同探测目的的需要。

技术领域

本发明涉及石油勘探开发技术领域，具体涉及一种导电地层支撑剂颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

CN201680060281.7公开了一种导电支撑剂及其制造和使用方法。利用含有水、粘合剂、和含氧化铝原料的浆料雾化成液滴，并且用液滴涂覆含氧化铝的种子以形成多个生球团，生球团与包含至少一种催化活性材料的接触活化、烧结经活化的生球团以获取多个支撑剂颗粒,使多个支撑剂颗粒与含有一种或多种导电材料的镀液接触，以提供导电支撑剂颗粒。

CN201910217438.8公开了一种导电支撑剂及其制备方法。该方法为向经化学改性的混合粉体材料中加入热固性树脂粘合剂和有机溶剂，进行粘合造粒，在粘合造粒后期加入导电粉体材料，得到颗粒；将所述颗粒进行干燥、固化、冷却、过筛，得到支撑剂。

刘恩洋在《漂珠/镁合金复合材料可溶压裂球的制备及组织性能研究》中公开了采用搅拌铸造法制备了漂珠/镁合金复合材料可溶压裂球。影响漂珠/镁合金复合材料溶解速率的合金元素的主次顺序为:Al＞Zn＞Ni＞Cu，最优合金成分为:Al15％，Zn 6％，Cu1.5％，Ni 1％(质量分数)。

宁天明在《炭黑/聚苯烯复合微球的制备与性能研究》中公开了以苯乙烯为单体，炭黑为填料，二乙烯基苯为交联剂，通过原位悬浮聚合法制备了CB/PS复合微球。同时使用可发性聚苯乙烯(EPS)与苯乙烯混合悬浮聚合法制备了PS微球。

石油压裂支撑剂是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。石油压裂支撑剂主要成为偏铝硅酸盐，为粒径为5～25mm的圆形或椭圆形球体，表面深褐色、粗糙多微孔，颗粒粒径可根据不同要求生产。传统制备过程对于高岭土、铝矾土资源需求较大，焙烧温度高，需要在1300℃下焙烧，生产成本较高，且制备的支撑剂破损率较高。

发明内容

支撑剂目前包含陶粒、石英砂、覆膜砂等产品，具有很高的抗压强度，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量。石油压裂支撑剂通常以黏土、石英石为主要生产原料，经破碎、配料、成球、高温烧制、筛分等一系列工艺加工而成的粒状材料。传统制备过程利用高岭土、铝矾土、石英石等资源，不仅生产成本较高、制备的支撑剂破损率较高，而且不满足特殊生产性能的支撑需求，导电性能差。为了满足电磁条件下的探测需求，本发明的目的之一在于提供一种导电地层支撑剂颗粒，有利于快速确定地下支撑剂的分布空间和分布位置。

本发明的目的之二在于提供一种与目的之一相对应的支撑剂颗粒的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种与上述目的相对应的支撑剂颗粒的应用。

为实现上述目的之一，本发明采取的技术方案如下：

一种导电地层支撑剂颗粒，包括固体颗粒以及包裹在所述固体颗粒表面的导电涂层，其中，所述固体颗粒通过包括铝土矿粉、粘土矿粉和成球助剂的第一原料体系制得，所述导电涂层通过包括导电材料的第二原料体系制得。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述导电材料选自黄铁矿、氧化锰、氧化镁、氧化钙、氧化钾、氧化铜、氧化铁和氧化铝中的至少一种。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述固体颗粒具有球体或类球体结构；和/或所述导电涂层的厚度为5～200nm；和/或所述支撑剂颗粒的粒径为20～240μm。