[发明专利]用于受控释放的涂层

说明书

技术领域

实施例涉及用于实现受控释放添加剂(例如，化学试剂如污垢抑制剂)的制品如支撑剂的涂层、其上具有涂层的制品如支撑剂、制备涂层的方法和用涂层涂布制品如支撑剂的方法。

背景技术

一般来说，井压裂为在高压下将压裂流体注入到地下地层如地下岩石、井孔等中，以便迫使打开已有的裂隙并且从其中提取粗产品如油或气体的过程。支撑剂为用于井压裂中的呈颗粒形式的固体材料。支撑剂应足够强以例如在(引发的)水力压裂处理期间或在其之后在深烃地层中保持支撑的裂缝打开。因此，支撑剂(proppant)在井压裂期间充当“支撑剂(propping agent)”。支撑剂可被引入到地下地层中在压裂流体内。支撑剂可经涂布，以便提供增强的特性如硬度和/或抗压碎性。举例来说，涂布树脂的支撑剂可向粒子之间赋予一定程度的粘附性，所述粘附性可减少支撑剂被冲出井(可被称为回流的过程)的可能性，最小化和/或防止支撑剂被冲出井。回流是不期望的，因为其可导致裂缝闭合和/或可损害在压裂过程中使用的设备。为了解决与回流有关的问题和通常与井压裂相关联的其它问题，添加剂可被引入到井中。

关于添加剂，可期望的是将一种或多种井处理剂注入在压裂流体和支撑剂混合物内，所述井处理剂赋予有用的化学特性，例如，现列举数例，污垢抑制、腐蚀抑制、蜡抑制和/或倾点下降。通常，将添加剂引入到井中的过程是复杂的并且可导致相当大的时间量，在此期间井不具有功能性，被称作停工时间。另外，将这类添加剂引入可需要例如关于货运、储存和人力的相当多待进行的附加步骤。因此，寻求改进。

发明内容

实施例可通过以下来实现：提供支撑剂粒子或固体制品，所述支撑剂粒子或固体制品包括支撑剂粒子/固体制品和在支撑剂粒子/固体制品的外表面上的一个或多个涂层，所述涂层包括一种或多种井处理剂和一种或多种受控释放的聚合物树脂。每种井处理剂为选自以下组中的至少一种：污垢抑制剂、蜡抑制剂、倾点下降剂、沥青烯抑制剂、沥青烯分散剂、腐蚀抑制剂、杀生物剂、粘度调节剂和去乳化剂。每种受控释放的聚合物树脂为选自以下组中的至少一种：基于聚氨基甲酸酯的树脂、环氧树脂、酚醛树脂和呋喃树脂。

附图说明

图1示出包括以下的示例性实施例：包括下层基于添加剂的涂层和涂布在下层基于添加剂的涂层上的上层基于聚合物树脂的涂层的示例性实施例(a)，和包括基于添加剂和聚合物树脂两者的单个涂层的示例性实施例(b)。

具体实施方式

为了最小化、减少和/或防止与可在井压裂过程中使用的添加剂有关的停工时间，提出经树脂涂布的制品(例如，固体制品)，所述经树脂涂布的制品可实现在井压裂过程期间受控释放一种或多种下层添加剂和/或涂布在制品上的一种或多种嵌入添加剂，如支撑剂粒子。将添加剂灌注到高度多孔陶瓷支撑剂的孔中的潜在地高成本方法教示于例如美国专利公开案第2014/026224号中。然而，提出改进的涂层，例如呈用于形成经涂布支撑剂的涂层的形式，所述改进的涂层组合基于聚合物树脂的涂层(如选自以下组中的至少一个：基于聚氨基甲酸酯树脂的涂层、基于环氧树脂的涂层、基于酚醛树脂的涂层、基于呋喃树脂的涂层和其组合)的强度和/或挠曲性，实现受控释放更高效地涂布在制品上的一种或多种添加剂。具体来说，在不希望受此理论束缚的情况下，据相信，借助受控释放的聚合物树脂和包括一种或多种添加剂的嵌入和/或下层涂层的组合使用，对于许多不同类型的制品(包括高度多孔、低多孔和无孔制品)，可以节约成本的方式实现树脂涂层的功能和一种或多种添加剂的受控释放。举例来说，基于沙子和基于陶瓷的支撑剂粒子。

示例性添加剂包括井处理剂。具体来说，为了有效地压裂地层和/或为了持续生产延长时段，井处理剂可添加到压裂流体和/或和/或向井下馈送。示例性井处理剂可在压裂阶段中和/或在生产阶段期间提供益处。示例性井处理剂包括例如，污垢抑制剂、蜡抑制剂、倾点下降剂、沥青烯抑制剂、沥青烯分散剂、腐蚀抑制剂、杀生物剂、粘度调节剂和去乳化剂，所述处理剂可以各种组合使用。井处理剂与支撑剂一起使用论述于例如申请第PCT/US15/061262号中。引入这些添加剂如井处理剂的示例性方法为将所述试剂与压裂流体预混合并且将改性的压裂流体向井孔下泵送。此方法可为昂贵的，因为可需要专用设备和过程(如贮罐、管道和掺合设备)、停工时间等，这增加了资金成本。另外，使用大量处理剂可导致与化学不相容性有关的问题。