本發(fā)明涉及一種壓裂支撐劑及其制備方法,特別涉及一種可降解的壓裂支撐劑及其制備方法,屬于石油化工
技術(shù)領(lǐng)域:
。
背景技術(shù):
:壓裂工藝技術(shù)對(duì)石油開(kāi)采起著非常重要的作用,而壓裂支撐劑(一種陶瓷顆粒產(chǎn)品,具有很高的壓裂強(qiáng)度,主要用于油田井下支撐,以增加石油天然氣的產(chǎn)量)是石油壓裂工藝技術(shù)能否獲得成功的關(guān)鍵。在致密油氣,低滲、超低滲油田等壓裂過(guò)程中,要想使壓裂形成的裂縫不閉合,石油產(chǎn)物暢通的流過(guò),可以借助支撐劑和壓裂液一道進(jìn)入地層,填充巖層的裂縫,應(yīng)力的釋放就不會(huì)造成閉合,為了提高導(dǎo)油率,增加原油產(chǎn)量??山到庵蝿┑难芯繉?duì)低滲油層打開(kāi)更大的泄油通道,獲得較高產(chǎn)能具有重要意義。目前,有對(duì)低密度、中高強(qiáng)度燒結(jié)陶粒的研究,低密度的空心或多孔支撐劑研制,雙層樹(shù)脂涂層技術(shù)研究,但是對(duì)可降解壓裂支撐劑的研究尚未報(bào)道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種可降解支撐劑,該支撐劑起到隔離支撐作用后,一部分可降解支撐劑降解,打開(kāi)更大的泄油通道,提高裂縫導(dǎo)流能力增加原油的采收率。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明提供了一種可降解壓裂支撐劑,該可降解壓裂支撐劑包括無(wú)機(jī)鹽以及包裹無(wú)機(jī)鹽的共聚物;其中,共聚物是由改性淀粉和乳酸在催化劑作用下,通過(guò)接枝共聚反應(yīng)得到的。接枝共聚反應(yīng)是指聚合物主鏈的某些原子上接有與主鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的聚合物鏈段的側(cè)鏈的一種共聚物,稱為接枝共聚物,如接枝氯丁橡膠、SBS接枝共聚物。在本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑中,優(yōu)選地,采用的無(wú)機(jī)鹽為氯化鉀。在本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑中,優(yōu)選地,采用的改性淀粉是由玉米淀粉通過(guò)改性得到的。在本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑中,優(yōu)選地,對(duì)玉米淀粉進(jìn)行改性時(shí)采用馬來(lái)酸酐、高碘酸鈉、三氯氧磷為改性劑;更優(yōu)選地,馬來(lái)酸酐、高碘酸鈉、三氯氧磷的混合質(zhì)量比為5:4:3。在本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑中,優(yōu)選地,對(duì)玉米淀粉進(jìn)行改性時(shí)采用二甲基二甲酰胺為溶劑。在本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑中,優(yōu)選地,所述催化劑包括氯化鋅和辛酸亞錫,其中,氯化鋅和辛酸亞錫的質(zhì)量比為4:3。本發(fā)明還提供了上述可降解壓裂支撐劑的制備方法,該制備方法包括以下步驟:將改性淀粉和乳酸在75℃-85℃(優(yōu)選為80℃)下糊化1小時(shí)-2小時(shí)(優(yōu)選為1.5小時(shí));在100℃-110℃(優(yōu)選為105℃)下抽真空脫水至無(wú)氣泡無(wú)水蒸汽流出,加入催化劑升溫至120℃-135℃(優(yōu)選為130℃)反應(yīng)5小時(shí)-6小時(shí)(優(yōu)選為5小時(shí)),升溫至140℃-145℃(優(yōu)選為140℃)反應(yīng)14小時(shí)-16小時(shí)(15小時(shí));產(chǎn)物經(jīng)過(guò)溶解、沉淀、離心分離、干燥,得到共聚物;利用共聚物對(duì)無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行包裹,得到可降解壓裂支撐劑。在本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑的制備方法中,優(yōu)選地,改性淀粉通過(guò)以下步驟制備得到:在含有改性劑、溶劑的水溶液中對(duì)玉米淀粉進(jìn)行改進(jìn),其中,改性劑和溶劑的質(zhì)量混合比為0.35:2.3,產(chǎn)物在70℃-75℃(優(yōu)選為70℃)下烘干,得到改性淀粉。在本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑的制備方法中,優(yōu)選地,采用氯仿溶解。在本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑的制備方法中,優(yōu)選地,采用甲醇沉淀。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式,共聚物對(duì)無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行包裹時(shí)采用本領(lǐng)域一般的方式即可,本發(fā)明中采用加工機(jī)器比如工業(yè)包裹機(jī)進(jìn)行包裹。在本發(fā)明的可降解壓裂支撐劑的制備方法中,在抽真空脫水時(shí),壓強(qiáng)為0.085MPa較佳。本發(fā)明提供的上述可降解壓裂支撐劑,具體用于施工時(shí)與一般的支撐劑的方法沒(méi)有區(qū)別,按照常規(guī)方式施工即可。本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑,同一般支撐劑(陶?;蚴⑸?一起進(jìn)入地層,到達(dá)目的層起到隔離支撐作用后,一部分可降解支撐劑降解,打開(kāi)更大的泄油通道,提高裂縫導(dǎo)流能力增加原油的采收率。本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑采用的玉米淀粉、乳酸、無(wú)機(jī)鹽這些材料價(jià)格低廉,有利于降低支撐劑的成本。本發(fā)明提供的可降解壓裂支撐劑的制備工藝簡(jiǎn)單。具體實(shí)施方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說(shuō)明,但不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。實(shí)施例1本實(shí)施例提供了一種可降解壓裂支撐劑,其是通過(guò)以下步驟制備的:改性淀粉的制備:在改性劑(馬來(lái)酸酐0.15g、高碘酸鈉0.12g、三氯氧磷0.08g),適量淀劑(二甲基二甲酰胺2.30)的水溶液中對(duì)玉米淀粉10kg進(jìn)行改進(jìn),產(chǎn)物在70℃下烘干備用;共聚物的制備:上述改性淀粉8kg和乳酸100L在80℃下糊化1.5小時(shí)后,在105℃下抽真空(0.085MPa)脫水至體系無(wú)氣泡無(wú)水蒸汽流出,加入氧化鋅0.60g、辛酸亞錫0.45g升溫130℃反應(yīng)5小時(shí),升溫140℃反應(yīng)15小時(shí);將產(chǎn)物用氯仿溶解(不溶物過(guò)濾去除)用甲醇沉淀、離心分離,反復(fù)將產(chǎn)品溶解沉淀,將沉淀物干燥的共聚物;將共聚物在加工機(jī)器中對(duì)無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行包裹,最終得到可降解壓裂支撐劑。對(duì)本實(shí)施例制備的上述可降解壓裂支撐劑進(jìn)行溶解實(shí)驗(yàn)、巖心導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn),以測(cè)試其溶解性能、提高地層導(dǎo)流能力性能。1、溶解性能實(shí)驗(yàn):將本實(shí)施例的上述可降解壓裂支撐劑(重5g)置于盛有250mL水的燒杯中,不同溫度下的溶解時(shí)間,測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1可降解壓裂支撐劑的溶解性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果30℃45℃60℃70℃100℃試樣--6h3h1h2、導(dǎo)流能力性能實(shí)驗(yàn):測(cè)試可降解壓裂支撐劑導(dǎo)流性能將上述可降解壓裂支撐劑和石英砂一起加入1#人造巖心(孔隙度12.44%),相同質(zhì)量的石英砂加入2#人造巖心模擬相同地層壓力條件下,通過(guò)巖心酸化流動(dòng)評(píng)價(jià)儀(SL32-180型),測(cè)試可降解壓裂支撐劑對(duì)導(dǎo)流性能的影響,測(cè)試結(jié)果如表2所示。表2暫堵劑的突破壓力實(shí)驗(yàn)結(jié)果樣品名導(dǎo)流能力(um2.cm)1#2.3782#1.867以上實(shí)施例說(shuō)明,本發(fā)明的可降解壓裂支撐劑的溶解性能良好、對(duì)地層的導(dǎo)流能力有一定的提高,可以有效提高原油的采收率。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3