[发明专利]一种覆膜材料的制备工艺

说明书

本发明属于用于钻孔或钻井的混合物领域，具体公开了一种覆膜材料的制备工艺，包括如下步骤：一种覆膜材料的制备工艺，包括如下步骤：(1)准备如下原材料：骨料、外层多元醇类树脂、内层多元醇类树脂、内层异氰酸酯树脂、外层异氰酸酯树脂、外层催化剂、内层催化剂和胺类添加剂；其中多元醇类树脂的羟基当量为60‑300，异氰酸酯树脂质量份数为多元醇类树脂的量的2/5‑4/5；(2)加热；(3)混砂；(4)第一次覆膜；(5)第二次覆膜：(6)出砂。用该制备方法制备的支撑剂能在清水中自然悬浮，在满足传统支撑剂的压裂指标的同时，在压裂过程中不需要添加任何的增稠剂，减少了压裂成本，精简压裂工艺，减少对环境的污染。

技术领域

本发明涉及用于钻孔或钻井的混合物领域，具体涉及一种覆膜材料的制备工艺。

背景技术

水力压裂是一项有广泛应用前景的油气井增产措施，水力压裂法是目前开采天然气的主要形式，要求用大量掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气。

水力压裂技术在国内外已经比较成熟，石油压裂支撑剂作为压裂过程中国必不可少的物品之一，其性能优劣将直接影响到水力压裂效果，视密度是评价支撑剂性能的重要指标之一，视密度越低其相对于压裂液的相对密度就越低，当支撑剂与压裂携带液混合后，视密度越低越容易在压裂液中悬浮，从而大大的降低降速率，在泵送过程中将泵送得更远。高泵送压力将流体泵送至井中，同时裂开岩层以允许烃类物质更好的通过。然而，除非压力保持，否则新形成的孔口关闭。为了打开和保持路径，在泵送流体的过程中同时注入支撑剂，以产生保持孔口所需的支撑。当形成裂缝时，支撑剂在浆料中通过释放水力压力时传递，支撑剂在此形成用于保持打开裂缝的填充或支撑。为了使支撑剂随流体进入岩层，通用的方法是将这些颗粒在流体中悬浮。

目前国内压裂工艺也有部分采用覆膜工艺制备支撑剂，在覆膜时一般都只覆一层膜，在覆膜时所用树脂多为环氧树脂或酚醛树脂。也有部分支撑剂采用两层覆膜工艺，在内层用环氧树脂或酚醛树脂覆膜后，再在外层用聚氨酯树脂覆膜。聚氨酯树脂是一个极大的体系，是由异氰酸酯基与羟基反应形成的。

现在用于支撑剂覆膜的聚氨酯树脂的效果均是提高支撑剂的硬度并降低支撑剂的破碎率，但是这种支撑剂只满足了强度和硬度的要求，还是不能自悬浮。施工时还是需要再配制具有黏弹性的携带液，这种施工方法使得压裂成本高，对储层伤害严重，对环境存在污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种覆膜材料的制备工艺，该支撑剂能在清水中自然悬浮，在满足传统支撑剂的压裂指标的同时，在压裂过程中不需要添加任何的增稠剂，减少了压裂成本，精简压裂工艺，减少对环境的污染。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种覆膜材料的制备工艺，包括如下步骤：

(1)准备如下原材料：骨料、外层多元醇类树脂、内层多元醇类树脂、内层异氰酸酯树脂、外层异氰酸酯树脂、外层催化剂、内层催化剂和胺类添加剂；其中外层多元醇类树脂的羟基当量为60-300，外层异氰酸酯树脂质量份数为外层多元醇类树脂的量的2/5-4/5；

(2)加热：将步骤(1)中的骨料加热到80-160℃；

(3)混砂：将步骤(2)中的骨料加入到混砂锅中以70-100转/min的转速混砂；

(4)第一次覆膜：将步骤(1)中的内层多元醇类树脂和内层催化剂加入到混砂锅中，并计时；待混砂锅的温度降到75-140℃时加入步骤(1)中的内层异氰酸酯树脂；

(5)第二次覆膜：待混砂锅的温度降到55-110℃时加入外层多元醇类树脂和外层催化剂；待混砂锅的温度降到45-100℃时加入胺类添加剂；温度降到40-90℃时加入外层异氰酸酯树脂；

(6)出砂：待混砂锅温度降到30-60℃时出砂。

采用本基础方案的有益效果如下：