[发明专利]一种环氧树脂压裂支撑剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧树脂压裂支撑剂及其制备方法，属于石油天然气开采技术领域。将环氧树脂、固化剂和促进剂按照100：3～120：0～10的重量份数比混合均匀，得到分散相。选择分子量400～500000的硅油的一种或者两种以上组合作为连续相。将分散相加入到连续相中进行搅拌，控制搅拌转速为50~300 r/min，硅油介质的温度为70~90℃；分散均匀后升温至130～160℃，固化，得到环氧树脂压裂支撑剂。该环氧树脂压裂支撑剂满足以下指标：密度为1.0～1.1g/cm³，圆度≥0.9，球度≥0.9，抗破碎率≤3％，酸溶解度≤0.2％，尺寸分布范围为100～5000μm。

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂压裂支撑剂及其制备方法，属于石油天然气开采技术领域。

背景技术

随着我国国民经济快速发展的需要，石油的消耗量逐年增高。目前石油资源的短缺以及开采率低下造成了浪费，石油开采过程中的环境污染问题等，使得开采成本逐年增加。

压裂技术是提高油井产量的主要措施。在石油开采过程中，高闭合压力低渗透矿床经过压裂处理后，油气岩层裂开，压裂支撑剂随同高压溶液进入地层填充在裂缝中，起到支撑裂缝不因应力释放而闭合的作用，保持高导流能力，增加石油天然气的产量。

压裂支撑剂需要以下几点要求：

1.支撑剂要有足够的抗压强度和抗磨损能力，能耐受注入时的强大压力和摩擦力，并有效地支撑人工裂缝。

2.支撑剂颗粒相对密度要低，便于泵入井下。

3.支撑剂颗粒在地下较高温度条件，与压裂液及储层流体不发生化学作用，酸溶解度最大允许值应小于7%。

现有的压裂支撑剂主要是石英砂和陶瓷颗粒。但其共同的缺点是抗破碎能力较差，密度大，必须使用压裂液进行压入和导出，所用到的压裂液对环境污染大，工艺复杂，设备要求高，施工难度大。目前，急需开发低密度、高强度的石油压裂支撑剂。

国家知识产权局于2016年10月05日公开了公开号为CN105985767A，名称为支撑剂及其制备方法的发明专利，公开了一种支撑剂及其制备方法，属于油气开采技术领域。所述支撑剂包括骨料和包覆在骨料上的至少2层树脂包覆膜，所述骨料为石英砂、陶粒、玻璃微球、烧结铝土矿、烧结氧化铝、烧所述骨料与树脂包覆膜的重量比为100：3-100：13；所结氧化锆、合成树脂的一种或几种。

上述压裂支撑剂采用的是在骨料上包裹热固性树脂的形态，骨料一般采用的是石英砂、陶瓷等密度大的物质，致使压裂支撑剂的密度仍然较大，需采用压裂液进行压入和导出，现有工艺施工难，不便于泵入井下。

国家知识产权局于2019年02月12日公开了公开号为CN109321226A,名称为一种压裂支撑剂的制备方法的发明专利，公开了一种压裂支撑剂的制备方法，属于石油开采技术领域。该方法先制备热固性树脂，然后制备10000～500000mPa·s的硅油，再将硅油升温至150～190℃，用模具将热固性树脂成型至颗粒状，固化，后处理。采用该发明所述方法制备得到的压裂支撑剂强度高、密度低，具有较高抗破碎能力，能用水作为压裂液输送，支撑效果良好，有利于提高石油天然气产量，同时符合环保要求，因而具有广泛的应用价值。

该方法克服了公开号为CN105985767A专利的缺陷，但是通过模具制作压裂支撑剂设备设计成本很高，生产成本相当高。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供一种环氧树脂压裂支撑剂及其制备方法，该方法将环氧树脂在硅油中制备成一定圆度和球度、密度约1.0～1.1g/cm³，尺寸分布范围为100～5000μm，耐温性好、抗破碎能力强的环氧树脂压裂支撑剂。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：