[发明专利]一种压裂用水控性氧化破胶自悬浮支撑剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种压裂用水控性氧化破胶自悬浮支撑剂的制备方法，包括以下步骤：在200mL甲苯或丙酮溶剂中加入15‑25％wt的单体原料，充分搅拌使其在溶剂中均匀溶解，在搅拌下分别加入0.2‑0.4％wt的引发剂、2‑3％wt的交联剂以及0.1％wt的强氧化破胶剂；然后在加入总体液体量的40‑60％wt的支撑剂，在搅拌下使支撑剂在反应体系中均匀悬浮分散；反应体系在30‑40℃搅拌下反应，直至体系粘度升高，搅拌速度下降后，自然放置2‑4小时后，最后进行过滤，固相冷却即为水控性氧化破胶自悬浮支撑剂。本发明得到一种在水中具有分散性强，表观密度较低的可控破胶自悬浮支撑剂，对于油气增产中的压裂具有重要意义。

技术领域

本发明属于油气压裂增产技术领域，具体涉及一种压裂用水控性氧化破胶自悬浮支撑剂的制备方法。

背景技术

随着页岩气及深井超深井的开发，大型压裂成为储层改造的有效措施之一，在压裂过程中为了提高压裂后流体的导流能力，都需要加入支撑剂。但支撑剂在施工过程中为了克服罐体、管道、地层近井地带沉降，需要加入一定量的稠化基或交联后的冻胶液。稠化剂及冻胶液由于存在粘度高、对温度、矿化度的敏感，因此导致注入压力增加，施工工艺复杂，或者稠化剂冻胶液的稳定性受到影响，从而影响对支撑剂的悬浮能力，导致支撑剂的沉降，达不到压裂的预期效果。

目前，国内外也在研究自悬浮支撑剂，其主要方法是在支撑剂表面覆盖一层吸水膨胀性的树脂材料制备而成，该类支撑剂在遇水时能够吸水膨胀，一定程度上降低支撑剂的密度，实现自悬浮功能，但此类支撑剂进入地层，压裂施工完成后，地层压力闭合，挤压支撑剂，由于支撑剂表面使吸水膨胀树脂，受压力的影响使悬浮支撑剂颗粒之间挤压更加严实，导致地层渗透率大大下降，甚至会被完全封堵。如何实现支撑剂的自悬浮分散，同时又不影响地层渗透率，是目前压裂液支撑剂研究的一个难题。

发明内容

为了克服现有技术中的缺点，本发明提供一种压裂用水控性氧化破胶自悬浮支撑剂的制备方法，本方法得到一种在水中具有分散性强，表观密度较低的水控性氧化破胶自悬浮支撑剂，对于油气增产中的压裂具有重要意义。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种压裂用水控性氧化破胶自悬浮支撑剂的制备方法，包括以下步骤：

在200mL甲苯或丙酮溶剂中加入15-25％wt的单体原料，充分搅拌使其在溶剂中均匀溶解，在搅拌下分别加入0.2-0.4％wt的引发剂、2-3％wt的交联剂以及0.1％wt的强氧化破胶剂；然后在加入总体液体量的40-60％wt的支撑剂，在搅拌下使支撑剂在反应体系中均匀悬浮分散；整个反应体系在30-40℃搅拌下反应，直至体系粘度升高，搅拌速度下降后，自然放置2-4小时后，最后进行过滤，固相冷却即为制备的水控性氧化破胶自悬浮支撑剂。

本发明的作用机理为：该支撑剂由于表面覆盖一层亲油树脂，因此在配制压裂液时，该支撑剂不吸水、不膨胀，同时也不易于下沉，只要在配液时加入极少的分散剂，就可以使支撑剂分散在水中，支撑剂随液体进入地层，在压裂施工结束后，支撑剂留在地层裂缝中，在温度作用下，表层的树脂慢慢降解，同时释放出氧化剂进一步氧化，加速支撑剂表层的树脂的降解而随返排液排出，留下的石英砂、陶粒就可以完全实现增加地层渗透率作用。

进一步的技术方案是，所述单体为烷基苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯、醋酸乙烯、氯乙烯一种或几种。

进一步的技术方案是，所述引发剂为过氧化苯甲酰。

进一步的技术方案是，所述交联剂为二乙烯基苯或二异丙苯过氧化物。

进一步的技术方案是，所述强氧化破胶剂为高铁酸钾、高锰酸钾、高氯酸钾剂中的一种。

进一步的技术方案是，所述支撑剂为石英砂或陶粒。