[发明专利]导电支撑剂用组合物、导电支撑剂及其制备方法和应用以及页岩油原位开采的方法

说明书

本发明涉及石油化工技术领域，公开了一种导电支撑剂用组合物、导电支撑剂及其制备方法和应用以及页岩油原位开采的方法。该导电支撑剂用组合物包括骨料内核、高分子材料、导电剂、固化剂和表面改性剂；所述高分子材料包括热塑性树脂和水溶性高分子材料；所述表面改性剂包括阴离子表面活性剂和/或偶联剂。本发明提供的导电支撑剂用组合物配方简单，能够制得电导率高、视密度低、抗压强度高、悬浮效果好的导电支撑剂，其制备方法简单、成本低、能耗少、绿色环保，可以大规模工业生产；适用于页岩油原位开采技术，可以提高页岩油储层的热传导效率，有效改善页岩油的原位开采效果及原位转化效率。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种导电支撑剂用组合物、导电支撑剂及其制备方法和应用以及页岩油原位开采的方法。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，我国油气对外依存度不断上涨，亟需加大油气资源勘探的开发力度。目前，我国陆相页岩油资源量约1500亿吨，可采资源量约30-60亿吨，储集层主要为陆相湖盆富有机质泥页岩，广泛分布在松辽、鄂尔多斯、准格尔、柴达木等盆地。页岩油属于深层石油，是储藏在富含有机质的泥叶层系或泥页层系中的致密碳酸岩或碎片夹层中的石油。页岩油作为一种非常规能源，具有储量大、易燃烧、含油率高等优点。由于我国页岩沉积相变快、储层非均质性强、热演化程度低，页岩中原油含蜡量高、流动性差，所以开采难度比较大，需要采用压裂、蒸汽驱动等特殊开采工艺技术，才能提高页岩油产量。

21世纪以前，人们主要通过地面干馏开采技术开发利用页岩油资源，虽然方法简单生产稳定，但是受到环境污染重和经济效益差等问题的制约，于是逐渐发展出更为绿色、高效的地下原位开采技术。

地下原位开采技术中加热技术最为关键，但我国对于页岩油原位开采技术的研究仍处于起步阶段，关键理论体系存在不足，所以研究储层压裂过后如何提高热传导效率加快页岩油原位转化以及页岩油转化效率成为了重要的科学问题。因此，需要提供一种具有导电特性的覆膜支撑剂，优选适用于页岩油原位开采的导电材料，通过对页岩油储层传导热量，改善原位改质效果，加快页岩油原位转化效率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的热传导效率低导致的页岩油原位开采量及转化率低的问题，提供了一种导电支撑剂用组合物、导电支撑剂及其制备方法和应用以及页岩油原位开采的方法，该导电支撑剂具有电导率高、视密度低、抗压强度高、悬浮效果好、导热导流能力强的特点，适用于页岩油的原位开采技术，能够有效提高页岩油储层的热传导效率，改善页岩油的原位开采效果，提高页岩油的原位转化效率。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种导电支撑剂用组合物，该组合物包括骨料内核、高分子材料、导电剂、固化剂和表面改性剂；

所述高分子材料包括热塑性树脂和水溶性高分子材料；

所述表面改性剂包括阴离子表面活性剂和/或偶联剂。

本发明第二方面提供了一种以所述的组合物为原料制备的导电支撑剂；

优选地，该导电支撑剂具有表面改性剂处理后的骨料内核及包覆于内核表面的导电复合层构成的核壳结构，其中，所述导电复合层包含高分子材料，导电剂和固化剂。

本发明第三方面提供了一种导电支撑的制备方法，包括以下步骤：将含有高分子材料和固化剂的高聚物前驱体包覆表面改性剂处理后的骨料内核，再加入导电剂进行接触，固化后经研磨、过筛，得到所述导电支撑剂。

本发明第四方面提供了一种导电支撑剂在页岩油原位开采技术中的应用。

本发明第五方面提供了一种页岩油的原位开采方法，该方法包括：在电加热条件下，通过水力压裂产生裂缝，填充50-100wt％所述的导电支撑进行传热，使页岩地层热解产生页岩油；

优选地，应用条件包括：地层压力为0.1-70Mpa，温度为0-95℃。