[发明专利]用改性反应性树脂组合物涂覆支撑剂的方法、涂覆支撑装置和涂覆支撑装置在压裂-输送方法中的用途

说明书

本发明涉及利用改性的反应性树脂组合物用于涂覆支撑剂的方法，以及涉及该支撑剂在所谓的水力压裂(＝液压破碎)中的用途。

技术领域

本发明涉及使用改性的反应性(反应型，活性，reactive)树脂组合物的支撑剂涂覆方法，及其在水力压裂(＝液压破碎，压裂，fracking)中的用途。

液压破碎方法被用于矿物油和天然气生产，并且是一种在地下深处矿床(deposit)的岩石中产生，加宽和稳定裂缝的方法，目的是增加矿床岩石的渗透性。因此，其中存在的气体或液体能够以更容易和更稳定的方式流到井中并被回收。

产生的裂缝必须用支撑剂保持开放。目前可用的涂覆或未涂覆的支撑剂是脆性的，并且不具有在很大深度下生产所需的抗压强度。在高压下支撑剂破裂(breaking)会释放阻挡裂缝和降低油或气产率的细颗粒。

与未涂覆的支撑剂相比，根据现有技术可获得的涂覆的支撑剂具有改进的稳定性。然而，涂层(例如具有有机树脂)的效果受到以下事实的限制：可用的涂层本身是非常脆性并且同样地具有破裂(断裂，break)或剥落(flake off)的倾向。

背景技术

WO2008088449A2公开了一种降低这种颗粒的涂层脆性的装置，其中将热硬化反应性树脂(例如环氧树脂)与嵌段共聚物和粘合促进剂混合，从而实现涂层抗冲击性的改进。除了使用两种添加剂之外，另一个缺点是韧性改进剂是成本高昂的难以制备的嵌段共聚物。

US2012088699A提出了用至少两种亲油且疏水的树脂(例如，环氧树脂和硅酮树脂)涂覆颗粒。如此涂覆的颗粒改进了油产率并减少了产生的水量。硅酮树脂的使用使这些颗粒成本高昂。

US8852682B2公开了用作支撑剂材料的颗粒，其将多个层的涂层插入在一起。在各个工艺步骤期间中明确计量加入填料。缺点是复杂的工艺。各种树脂用于涂覆，例如含有气相二氧化硅(锻制二氧化硅，fumed silicas)的酚醛树脂，例如作为增强填料。

US 5422183A公开了在液压破碎方法中用作支撑剂材料的颗粒，其同样具有由树脂构成的双层涂层。例如，酚醛树脂被用于涂覆，其中气相二氧化硅同样用作填料。在第一涂覆步骤之后，将该填料引入各个层的界面中。两个文献中的缺点是非常复杂的多阶段工艺，其成本高昂而另外难以控制。

US 20140124200A公开了将通过有机树脂和硅酮树脂的化学键合而产生的混合材料用于涂覆支撑剂材料的用途。此处的缺点是使用成本高昂的硅酮树脂，用于化学改性的额外复杂工艺，并且在两种支链聚合物反应的情况下难以控制产品质量。

另外，导致涂层脆性降低的方法是现有技术中的常识。WO2010060861A1描述了例如均相反应性树脂，其示出了作为硬化的热固性材料的断裂韧性和抗冲击性的机械性质的改进。在这种情况下，例如，借助于充当分散剂的硅酮有机共聚物，至少一种有机聚硅氧烷被均匀地分布在未硬化的环氧树脂中。

发明内容

发明目的

因此，本发明的一个目的是提供用于涂覆支撑剂的廉价方法和涂覆的支撑剂本身。在涂覆和硬化之后，这些支撑剂应具有必要的硬度并同时表现出弹性特性，如良好的抗冲击性，以使涂层不会破裂或剥落。

目的的实现

通过用于生产涂覆的支撑剂的本发明方法令人惊讶地实现了该目的，其中将可流动形式的反应性树脂组合物，

-与或不与至少一种硬化剂(硬化剂，hardener)(C)一起和

-与或不与至少一种添加剂(D)，

施加于支撑剂

以及然后硬化，

其特征在于

该反应性树脂组合物包含