8份、聚環(huán)氧乙烷0. 1份、硬脂酸鈣0. 05份；其中水溶性聚氨酯樹脂與 所述石英砂的質(zhì)量比為2. 5:100。
[0039] 本實施例的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑的制備方法，包括下列步驟：
[0040] 1)稱取Ikg的石英砂，烘干使其水分含量低于0. 1% ;
[0041] 2)將烘干后的石英砂投入混砂機中，加熱至90 °C后，在轉(zhuǎn)速為90r/min的攪拌條 件下依次加入25g水溶性聚氨酯樹脂、Sg羥丙基纖維素；持續(xù)攪拌80s后，加入聚環(huán)氧乙烷 Ig ;持續(xù)攪拌30s，有團結(jié)成塊現(xiàn)象時加入0. 5g硬脂酸鈣，繼續(xù)攪拌50s，出料、冷卻、篩分， 即得所述自懸浮支撐劑。
[0042] 本實施例所得自懸浮支撐劑的顯微形貌同實施例1。
[0043] 實施例4
[0044] 本實施例的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑，包括燒結(jié)低密度陶粒和包覆在燒結(jié)低 密度陶粒表面的復合樹脂包覆層；所述復合樹脂包覆層由以下重量份數(shù)的組分組成：水溶 性丙烯酸樹脂2. 0份、羥乙基纖維素1份、聚環(huán)氧丙烷0. 12份、氣相二氧化硅0. 05份；其中 水溶性丙烯酸樹脂與所述燒結(jié)低密度陶粒的質(zhì)量比為2. 0:100。
[0045] 本實施例的自懸浮支撐劑的制備方法，包括下列步驟：
[0046] 1)稱取Ikg的燒結(jié)低密度陶粒，烘干使其水分含量低于0. 1 % ;
[0047] 2)將烘干后的燒結(jié)低密度陶粒投入混砂機中，加熱至100°C后，在轉(zhuǎn)速為IOOr/ min的攪拌條件下依次加入20g水溶性丙烯酸樹脂、IOg羥乙基纖維素；持續(xù)攪拌60s后，加 入聚環(huán)氧丙烷I. 2g ;持續(xù)攪拌30s，有團結(jié)成塊現(xiàn)象時加入0. 5g氣相二氧化硅，繼續(xù)攪拌 30s，出料、冷卻、篩分，即得所述自懸浮支撐劑。
[0048] 本實施例所得自懸浮支撐劑的顯微形貌同實施例1。
[0049] 實施例5
[0050] 本實施例的自懸浮支撐劑，包括石英砂和包覆在石英砂表面的復合樹脂包覆層； 所述復合樹脂包覆層由以下重量份數(shù)的組分組成：水溶性環(huán)氧樹脂4. 5份、聚丙烯酰胺 2份、聚環(huán)氧乙烷0. 2份、硅酸鈣0. 1份；其中水溶性環(huán)氧樹脂與所述石英砂的質(zhì)量比為 4. 5:100〇
[0051] 本實施例的自懸浮支撐劑的制備方法，包括下列步驟：
[0052] 1)稱取Ikg的石英砂，烘干使其水分含量低于0. 1% ;
[0053] 2)將烘干后的石英砂投入混砂機中，加熱至150°C后，在轉(zhuǎn)速為95r/min的攪拌條 件下依次加入45g水溶性環(huán)氧樹脂、20g聚丙烯酰胺；持續(xù)攪拌60s后，加入聚環(huán)氧乙烷2g ; 持續(xù)攪拌30s，有團結(jié)成塊現(xiàn)象時加入Ig硅酸鈣，繼續(xù)攪拌30s，出料、冷卻、篩分，即得所述 自懸浮支撐劑。
[0054] 本實施例所得自懸浮支撐劑的顯微形貌同實施例1。
[0055] 實施例6
[0056] 本實施例的自懸浮支撐劑，包括燒結(jié)低密度陶粒和包覆在燒結(jié)低密度陶粒表面的 復合樹脂包覆層；所述復合樹脂包覆層由以下重量份數(shù)的組分組成：水溶性酚醛樹脂3. 5 份、羥丙基纖維素1. 5份、聚環(huán)氧丙烷0. 17份、膠體二氧化硅0. 08份；其中水溶性酚醛樹脂 與所述燒結(jié)低密度陶粒的質(zhì)量比為2. 0:100。
[0057] 本實施例的自懸浮支撐劑的制備方法，包括下列步驟：
[0058] 1)稱取Ikg的燒結(jié)低密度陶粒，烘干使其水分含量低于0. 1 % ;
[0059] 2)將烘干后的燒結(jié)低密度陶粒投入混砂機中，加熱至50°C后，在轉(zhuǎn)速為75r/min 的攪拌條件下依次加入35g水溶性酚醛樹脂、15g羥丙基纖維素；持續(xù)攪拌60s后，加入聚 環(huán)氧丙烷I. 7g ;持續(xù)攪拌30s，有團結(jié)成塊現(xiàn)象時加入0. 8g膠體二氧化娃，繼續(xù)攪拌30s， 出料、冷卻、篩分，即得所述自懸浮支撐劑。
[0060] 本實施例所得自懸浮支撐劑的顯微形貌同實施例1。
[0061] 實驗例
[0062] 本實驗例對實施例1-6所得自懸浮支撐劑的性能進行檢測。
[0063] 具體為：以上實施例1-6所制備的自懸浮支撐劑的體積密度、視密度及破碎率的 測試均依照標準SY/T5108-2006《壓裂支撐劑性能指標及測試推薦方法》測定，實施例1-6 所得的自懸浮支撐劑導流能力測試依據(jù)標準SY/T6302-2009測試。結(jié)果如表1-7所示。
[0064] 表1實施例1-6所得自懸浮支撐劑的性能檢測結(jié)果
[0065]
[0066] 表2實施例1所得自懸浮支撐劑的導流能力測試
[0067]
[0068] 表3實施例2所得自懸浮支撐劑的導流能力測試
[0069]
[0070]
[0071] 表4實施例3所得自懸浮支撐劑的導流能力測試
[0072]
[0073] 表5實施例4所得自懸浮支撐劑的導流能力測試
[0074]
[0075] 表6實施例5所得自懸浮支撐劑的導流能力測試
[0076]
[0077]
[0078] 表7實施例6所得自懸浮支撐劑的導流能力測試
[0079]
[0080] 從表1-7可知，實施例1-6所得自懸浮支撐劑的視密度為1.98-2. 19g/cm3,溶脹體 積倍數(shù)在6. 9以上；且實施例1-6所得的自懸浮支撐劑的導流能力在閉合壓力高達60MPa 時，蒸餾水在20 μ m2 ^cm以上，煤油在31 μ m2 ^cm以上，導流能力高于相關標準要求。實驗 結(jié)果表明，本發(fā)明的自懸浮支撐劑具有很低的視密度，在清水中通過表面復合樹脂包覆層 的溶脹作用可呈穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，且沉降時間長，可使用清水進行壓裂，不需使用大量的有 機材料來提高壓裂液的粘度，對地層環(huán)境傷害小，抗壓強度高，在更深的油氣井高閉合壓力 下能保持良好的導流能力，提高了水力壓裂性能，是一種高性能的壓裂材料。
【主權(quán)項】
1. 一種用于清水壓裂的自懸浮支撐劑，其特征在于：包括內(nèi)核骨料顆粒和包覆在內(nèi)核 骨料顆粒表面的復合樹脂包覆層；所述復合樹脂包覆層由以下重量份數(shù)的組分組成：水溶 性樹脂1. 5~4. 5份、水可溶脹聚合物0. 8~2份、交聯(lián)劑0. 1~0. 2份、分散劑0. 05~ 〇. 1份；其中水溶性樹脂與所述內(nèi)核骨料顆粒的質(zhì)量比為1. 5~4. 5:100。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑，其特征在于：所述內(nèi)核骨料 顆粒為石英砂或陶粒。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑，其特征在于：所述水溶性樹 脂為水溶性環(huán)氧樹脂、水溶性聚氨酯樹脂、水溶性酚醛樹脂、水溶性丙烯酸樹脂以及它們的 水溶性改性聚合物中的任意一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑，其特征在于：所述水可溶脹 聚合物為聚丙烯酰胺、羥丙基纖維素或羥乙基纖維素。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑，其特征在于：所述交聯(lián)劑為 硝酸甘油、甘油三乙酸酯、聚環(huán)氧乙烷或聚環(huán)氧丙烷。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于：所述分散劑為硅酸鈣、硬脂酸鈣 或二氧化硅。7. -種如權(quán)利要求1所述的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑的制備方法，其特征在于： 包括將內(nèi)核骨料顆粒加熱至50~150°C后，攪拌條件下依次加入水溶性樹脂、水可溶脹聚 合物、交聯(lián)劑和分散劑，冷卻，即得。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑的制備方法，其特征在于：所 述內(nèi)核骨料顆粒在使用前進行干燥，至水分含量低于〇. 1%。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑的制備方法，其特征在于：水 可溶脹聚合物加入后，持續(xù)攪拌50~80s后再加入交聯(lián)劑。10. 根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的用于清水壓裂的自懸浮支撐劑的制備方法，其特征在 于：交聯(lián)劑加入后，持續(xù)攪拌30~50s后再加入分散劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于清水壓裂的自懸浮支撐劑及其制備方法，該自懸浮支撐劑包括內(nèi)核骨料顆粒和復合樹脂包覆層；復合樹脂包覆層由以下重量份數(shù)的組分組成：水溶性樹脂1.5～4.5份、水可溶脹聚合物0.8～2份、交聯(lián)劑0.1～0.2份、分散劑0.05～0.1份；水溶性樹脂與內(nèi)核骨料顆粒的質(zhì)量比為1.5～4.5:100。本發(fā)明的自懸浮支撐劑具有低的視密度，在清水中通過表面復合樹脂層的溶脹作用可呈穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，可使用清水將其泵至巖層裂縫區(qū)域，壓裂施工更容易，簡化了水力壓裂操作，降低了壓裂成本；可利用自身的特性增加壓裂液粘度，在裂縫處保持高的導流能力和抗壓能力，提高了油氣井的生產(chǎn)效率，具有良好的應用前景。
【IPC分類】C09K8/80
【公開號】CN104893707
【申請?zhí)枴緾N201510266248
【發(fā)明人】張?zhí)斐? 薛建國, 劉現(xiàn)偉
【申請人】鞏義市天祥耐材有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月22日