專利名稱：一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及的是一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備方法，該樹脂主要應(yīng)用于覆膜砂鍍膜，具體講是油田支撐劑鍍膜砂的鍍膜。
背景技術(shù)：
在石油/天然氣開采過程中，油氣井的壓裂是提高產(chǎn)量和儲(chǔ)油/氣層改造的重要手段，其主要原理是使用支撐劑在儲(chǔ)層制造滲透裂縫，增加巖層孔隙率，形成人工通道，以達(dá)到提高產(chǎn)能及防止砂害等目的。國內(nèi)目前常用的油井壓裂支撐劑為石英砂和陶粒。石英砂價(jià)格低廉，產(chǎn)地較廣，國內(nèi)儲(chǔ)量豐富，但是抗壓強(qiáng)度低，高壓下破碎率大，在井下導(dǎo)流能力降低較快，不能長期使用。陶粒是目前較理想的壓裂支撐劑，不但抗壓強(qiáng)度高，高壓下破碎率也很小，導(dǎo)流能力大，但是陶粒是爐窯煅燒產(chǎn)品，生產(chǎn)過程耗能極大，污染嚴(yán)重，設(shè)備龐大煩雜，產(chǎn)品價(jià)格也較昂貴。鍍膜砂是一種以石英砂為基礎(chǔ)材質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)鍍膜處理，改善其物理性能的特種砂粒。覆膜砂應(yīng)用于支撐劑，在國外上個(gè)世紀(jì)70年代就有報(bào)道，在國內(nèi)研究相對(duì)較少，國內(nèi)覆膜砂技術(shù)主要應(yīng)用于鑄造型模和透水磚領(lǐng)域。究其原因主要是覆膜樹脂耐溫耐壓不夠。制備適合的樹脂，通過包被技術(shù)使用該樹脂改善砂粒外形，增強(qiáng)基礎(chǔ)砂的抗壓強(qiáng)度，增加產(chǎn)品的透氣、透水、透油性能，可形成系列功能性砂產(chǎn)品，在油田開采中能取得較高的應(yīng)用價(jià)值。該產(chǎn)品在解決了耐溫耐壓之后可作為壓裂含油巖層的支撐劑，該產(chǎn)品具有良好的抗壓強(qiáng)度、較好的透油能力和較小的破碎率，是高檔的壓裂助劑。除了具備傳統(tǒng)支撐劑的特點(diǎn)低密、高強(qiáng)、高滲透、防嵌、防砂、防返吐、提高采油效率外，用覆膜砂取代傳統(tǒng)的支撐劑陶粒，由于生產(chǎn)過程不用煅燒，可大幅度降低能源的消耗和污染物的排放，生產(chǎn)工藝清潔；該工藝設(shè)備簡單，占地較小，投資規(guī)模不大，大幅度降低了支撐劑的行業(yè)門檻，是未來支撐劑的發(fā)展趨勢(shì)。由于井下壓力較大和溫度較高，現(xiàn)有常規(guī)覆膜樹脂無法滿足耐溫耐壓要求，因此本專利成功研制了一種耐溫耐壓覆膜樹脂——萘磺酸樹脂，該樹脂改性覆膜的功能性砂產(chǎn)品可耐200度高溫，并且在高溫下具有較高的強(qiáng)度，該產(chǎn)品已經(jīng)通過試驗(yàn)驗(yàn)證，成功應(yīng)用于油田采油。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備方法，該樹脂能提高覆膜砂支撐劑的使用溫度及在高溫下的強(qiáng)度，能改善石英砂的圓度，提高導(dǎo)流能力，能大幅度提高支撐劑的韌性，降低高壓下的破碎率。上述覆膜砂支撐劑用樹脂由以下步驟制得步驟一、萘磺酸的制備在5000L反應(yīng)釜中19. 5km0195%的工業(yè)萘加熱至130°C，完全熔解后開啟攪拌，滴加98%的濃硫酸23. 4kmol，控制加料速度，1. 5小時(shí)加完，加完后升溫到160°C，保溫3小時(shí)；萘磺酸合成原理如下
權(quán)利要求
1.一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備方法，其特征在于該樹脂是由萘磺酸、 萘酚、苯酚、甲基苯磺酸和甲醛共縮聚而成。其配料摩爾比為萘磺酸萘酚苯酚甲基苯磺酸甲酸=1 0.1 0.2 0.05 0.3 0.05 0.3 0. 1 0. 2 1.95 3.0。 其工藝為在反應(yīng)釜中依次加入萘磺酸、萘酚、苯酚、甲基苯磺酸，加熱至100 105°C，物料完全溶解后開啟攪拌，加入聚合催化劑，滴加甲醛，控制加料速度在2 3小時(shí)內(nèi)滴完，然后加入計(jì)量好的水，繼續(xù)反應(yīng)到要求的粘度，降溫出料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備方法，其特征在于上述萘磺酸和萘酚可由工業(yè)萘磺化、部分水解制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備方法，其特征在于上述聚合催化劑為98%濃硫酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備方法，其特征在于上述反應(yīng)終點(diǎn)的粘度可由下述方法確定25°C下，反應(yīng)物10%水溶液，U氏粘度計(jì)，與水的流出時(shí)間比為1.2 1.4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備方法，其特征在于萘磺酸和萘酚的生產(chǎn)工藝如下把摩爾比為1 1.2的工業(yè)萘和硫酸加入反應(yīng)釜中，加熱至160°C，攪拌3小時(shí)后，降溫到105°C，加入總物料質(zhì)量10%的水，攪拌1小時(shí)后，降溫出料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐溫、高強(qiáng)覆膜砂支撐劑用樹脂的制備方法，該樹脂是由萘磺酸、萘酚、苯酚、甲基苯磺酸和甲醛共縮聚而成。其配料摩爾比為萘磺酸∶萘酚∶苯酚∶甲基苯磺酸∶甲醛＝1∶0.1～0.2∶0.05～0.3∶0.05～0.3∶0.1～0.2∶1.95～3.0。其工藝為在反應(yīng)釜中依次加入萘磺酸、萘酚、苯酚、甲基苯磺酸，加熱至100～105℃，物料完全溶解后開啟攪拌，加入聚合催化劑，滴加甲醛，控制加料速度在2～3小時(shí)內(nèi)滴完，然后加入計(jì)量好的水，繼續(xù)反應(yīng)到要求的粘度，降溫出料。該樹脂能大幅度提高覆膜砂支撐劑的使用溫度和高溫下強(qiáng)度，同陶粒相比由于生產(chǎn)過程不用煅燒，可大幅度降低能源的消耗和污染物的排放，生產(chǎn)工藝清潔；該工藝設(shè)備簡單，占地較小，投資規(guī)模不大，大幅度降低了支撐劑的行業(yè)入門門檻。
文檔編號(hào)C09K8/80GK102268125SQ20101018796
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者楊國武, 袁多, 高宏波 申請(qǐng)人:高宏波