【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于低滲透油藏石油開采，涉及一種自懸浮支撐劑及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、水力壓裂是非常規(guī)油氣資源開發(fā)的主要技術(shù)手段，是通過井筒向油層擠注高粘度壓裂液，在油層上形成很高的壓力，當(dāng)壓力超過井底附近油層巖石的破裂壓力時(shí)，油層將被壓開并產(chǎn)生裂縫；繼續(xù)注入壓裂液，裂縫向油層內(nèi)部擴(kuò)張；為了保持裂縫處于張開狀態(tài)，繼續(xù)注入帶有支撐劑的攜砂液；攜砂液進(jìn)入裂縫之后，再接著注入頂替液，將井筒的攜砂液全部頂替進(jìn)入裂縫，用石英砂將裂縫支撐起來(lái)；最后注入的高粘度壓裂液會(huì)自動(dòng)降解排出井筒之外，在油層中留下一條或多條長(zhǎng)、寬、高不等的裂縫，使油層與井筒之間建立起一條新的流體通道。壓裂施工的成功一定程度上取決于壓裂結(jié)束后裂縫的孔隙度和導(dǎo)流能力，壓裂之后，油氣井的產(chǎn)量一般會(huì)大幅度增長(zhǎng)，而支撐劑在裂縫中的支撐狀態(tài)直接影響油氣井壓后產(chǎn)能。
2、為解決壓裂施工中壓裂結(jié)束后裂縫的孔隙度和導(dǎo)流能力差的問題，現(xiàn)有技術(shù)通常從施工方式和支撐劑兩方面進(jìn)行改進(jìn)；中國(guó)專利技術(shù)專利cn109138961b公開了一種分級(jí)循環(huán)水力壓裂方法，首先向底端封閉的壓裂油管內(nèi)注入壓裂液，水力壓裂指定壓裂區(qū)域的地層形成人工裂縫；循環(huán)改變壓裂油管內(nèi)壓裂液的注入排量，使人工裂縫反復(fù)張開閉合，形成多條次級(jí)裂縫；位于井下的曲軸柱塞泵將井口環(huán)空內(nèi)的壓裂液高頻泵注到指定壓裂區(qū)域環(huán)空，且通過循環(huán)調(diào)整曲軸柱塞泵的排量在指定壓裂區(qū)域的地層產(chǎn)生脈動(dòng)壓力波，促使裂隙持續(xù)發(fā)育擴(kuò)展，形成裂縫網(wǎng)絡(luò)，完成分級(jí)循環(huán)水力壓裂。該分級(jí)循環(huán)水力壓裂方法提高了地層裂縫滲透能力，提高儲(chǔ)層改造體積，有效提高油氣采收率；
3、中國(guó)專利技術(shù)專利申請(qǐng)cn106928982a公開了一種含聚丙烯酸的膨脹材料組合物和自懸浮支撐劑的制備方法和應(yīng)用。將含聚丙烯酸的膨脹材料組合物包裹于支撐劑本體上，膨脹材料組合物可在清水中快速溶脹，在支撐劑外表面形成穩(wěn)定的水化層，降低了支撐劑相對(duì)密度，組合物中少量的有機(jī)分子可伸展于水中，增加水的粘度，便于支撐劑在水中懸浮，該自懸浮支撐劑以水作為壓裂液，無(wú)需配置壓裂液，避免了使用有機(jī)溶劑，也可以降低壓裂液的粘度，降低壓裂液的輸送難度。但同時(shí)存在制備工藝復(fù)雜，首先需要制備膨脹材料組合物，且所需加熱溫度較高，不適于工業(yè)化生產(chǎn)。
4、中國(guó)專利技術(shù)專利申請(qǐng)cn109777394a公開了一種自懸浮自降解支撐劑制備方法。采用溶劑水配制蔗糖溶液，將支撐劑用稀酸液浸泡和洗凈，放入蔗糖溶液中浸泡，將支撐劑從蔗糖溶液中撈出，晾曬或烘烤除去表面水分，保持支撐劑外表為濕潤(rùn)狀態(tài)，將支撐劑與聚合物顆粒、納米分散劑和過硫酸銨微膠囊按照一定比例混合攪拌均勻，烘干得到塊狀物，快狀物經(jīng)過碾壓篩選即可得到自懸浮自降解支撐劑。雖然簡(jiǎn)化了配注工藝步驟，但該自懸浮自降解支撐劑懸浮時(shí)間較長(zhǎng)，穩(wěn)定性仍較差，且制備工藝復(fù)雜，成本較高。
5、現(xiàn)有自懸浮支撐劑制備工藝復(fù)雜、成本高，懸浮能力無(wú)法根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整；為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，需要開發(fā)一種制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的自懸浮支撐劑，使其在清水或滑溜水中懸浮能力和起粘速率(起黏時(shí)間)能夠在線調(diào)整，且能夠提高油氣產(chǎn)量的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在自懸浮支撐劑制備工藝復(fù)雜、成本高、懸浮能力無(wú)法調(diào)整的問題，本專利技術(shù)提供了一種自懸浮支撐劑及其制備方法和應(yīng)用，所述自懸浮支撐劑通過壓裂井場(chǎng)在線制備得到，其在清水或滑溜水中的起粘速度(起黏時(shí)間)和懸浮能力可通過自懸浮支撐劑的粘結(jié)劑的選擇與用量，以及懸浮劑用量進(jìn)行在線調(diào)整。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案之一是：
3、一種自懸浮支撐劑，按重量份數(shù)計(jì)，包括：90-99份的骨料、0.5-5份的粘結(jié)劑和0.5-5份的懸浮劑；所述粘結(jié)劑為油溶性粘結(jié)劑和水溶性粘結(jié)劑。
4、優(yōu)選地，所述油溶性粘結(jié)劑和水溶性粘結(jié)劑的質(zhì)量比為1-9:9-1。
5、優(yōu)選地，所述油溶性粘結(jié)劑為三硬脂酸甘油酯和/或硬脂酸；進(jìn)一步優(yōu)選為三硬脂酸甘油酯。
6、優(yōu)選地，所述水溶性粘結(jié)劑為聚乙二醇。
7、優(yōu)選地，所述骨料為石英砂和陶粒中的任一種；進(jìn)一步優(yōu)選為石英砂。
8、更進(jìn)一步地，所述骨料粒徑范圍為20-140目。
9、優(yōu)選地，所述懸浮劑為聚丙烯酰胺、羥丙基胍膠和黃原膠中的至少一種；進(jìn)一步優(yōu)選為聚丙烯酰胺。
10、更進(jìn)一步地，所述懸浮劑的粒徑范圍為120-300目。
11、本專利技術(shù)的技術(shù)方案之二是：
12、提供了上述自懸浮支撐劑的制備方法，所述自懸浮支撐劑為壓裂井場(chǎng)在線制備得到。
13、因壓裂施工過程中，水平段較長(zhǎng)，壓裂過程中根據(jù)施工井段位置的變化，需對(duì)自懸浮支撐劑的起黏時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，即通過在線調(diào)整粘合劑的組成(水溶性粘結(jié)劑和油溶性粘結(jié)劑的配比)，使自懸浮支撐劑在較深的井段具有較長(zhǎng)的起黏時(shí)間(避免在井筒中產(chǎn)生較大的黏度，帶來(lái)較大的摩阻)，在較淺的井段，起黏時(shí)間較短。
14、具體步驟如下：
15、(1)將粘結(jié)劑與懸浮劑混合，加熱，得到懸濁液；
16、(2)絞龍輸送骨料時(shí)，將懸濁液注入混砂車絞龍，在絞龍的出口得到自懸浮支撐劑。
17、進(jìn)一步地，步驟(1)中，加熱溫度為60-90℃。如果加熱溫度過低，粘結(jié)劑不能完全熔化，無(wú)法很好地與懸浮劑混合并粘結(jié)在骨料表面，也就無(wú)法控制懸浮劑的起黏速率；如果溫度過高，粘結(jié)劑可能以液態(tài)形式進(jìn)入滑溜水或者清水中，不利于將粘結(jié)劑有效粘結(jié)在骨料表面。
18、本專利技術(shù)的技術(shù)方案之三在于：
19、提供了上述自懸浮支撐劑及上述方法制備得到的自懸浮支撐劑在油氣田水力壓裂中的應(yīng)用。
20、進(jìn)一步地，所述的自懸浮支撐劑從絞龍輸出后直接與壓裂液或水混合后注入井中。
21、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
22、(1)本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自懸浮支撐劑在壓裂井場(chǎng)的在線制備，自懸浮支撐劑起黏時(shí)間可以通過粘結(jié)劑的組成進(jìn)行在線即時(shí)調(diào)整；同時(shí)在線制備工藝也降低了廠站式自懸浮支撐劑的包裝運(yùn)輸費(fèi)用；
23、(2)本專利技術(shù)自懸浮支撐劑可通過改變粘結(jié)劑的組成配比，即油溶性的粘結(jié)劑和水溶性粘結(jié)劑的比例，調(diào)整粘結(jié)劑包覆層的溶解性能，從而控制懸浮劑的釋放速率，實(shí)現(xiàn)在線調(diào)整自懸浮支撐劑的增黏速率，避免了懸浮劑的快速增黏導(dǎo)致的井筒摩阻增大；
24、(3)根據(jù)壓裂施工情況，如對(duì)于較難加砂的井，可通過在線調(diào)整自懸浮支撐劑中懸浮劑的比例，改善支撐劑的懸浮性能，保證了加砂效果；
25、(4)本專利技術(shù)自懸浮支撐劑制備方法條件溫和，加熱溫度低，生產(chǎn)效率高。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種自懸浮支撐劑，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)，包括：90-99份的骨料、0.5-5份的粘結(jié)劑和0.5-5份的懸浮劑；所述粘結(jié)劑為油溶性粘結(jié)劑和水溶性粘結(jié)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述油溶性粘結(jié)劑和水溶性的質(zhì)量比為1-9:9-1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述油溶性粘結(jié)劑為三硬脂酸甘油酯和/或硬脂酸；所述水溶性粘結(jié)劑為聚乙二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述懸浮劑為聚丙烯酰胺、羥丙基胍膠和黃原膠中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述骨料為石英砂和陶粒中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述懸浮劑的粒徑范圍為120-300目；所述骨料粒徑范圍為20-140目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述自懸浮支撐劑的制備方法，其特征在于，所述自懸浮支撐劑為壓裂井場(chǎng)在線制備得到，具體步驟如下：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，加熱溫度為60-9
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的自懸浮支撐劑或權(quán)利要求7-8任一所述的制備方法制備得到的自懸浮支撐劑在油氣田水力壓裂中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的自懸浮支撐劑從絞龍輸出后直接與滑溜水或水混合后注入井中。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種自懸浮支撐劑，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)，包括：90-99份的骨料、0.5-5份的粘結(jié)劑和0.5-5份的懸浮劑；所述粘結(jié)劑為油溶性粘結(jié)劑和水溶性粘結(jié)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述油溶性粘結(jié)劑和水溶性的質(zhì)量比為1-9:9-1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述油溶性粘結(jié)劑為三硬脂酸甘油酯和/或硬脂酸；所述水溶性粘結(jié)劑為聚乙二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述懸浮劑為聚丙烯酰胺、羥丙基胍膠和黃原膠中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自懸浮支撐劑，其特征在于，所述骨料為石英砂和陶粒中的任一種。...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：任洪達(dá)，張敬春，路宗羽，董景鋒，鄔國(guó)棟，俞天喜，張鳳娟，呂蓓，羅騰，外力·阿不力米提，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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