[发明专利]一种制造树脂涂覆砂的新方法

说明书

技术领域

石油天燃气开采中，树脂涂覆砂用作压裂支撑剂、出砂井的过滤剂，近井空洞的回填剂。本发明提供一种制造树脂涂覆砂的新方法，属于树脂涂覆砂制造技术领域。

背景技术

目前，油田广泛采用的树脂涂覆砂技术是将A阶酚醛树脂与砂混合加热，使树脂聚合到B阶，冷却后成为块状固体，碾压破碎，过筛，得到成品。使用时，用浆液把树脂涂覆砂注入地层，在地层温度作用下，树脂继续聚合到C阶，形成有一定强度和渗透率的过滤层，实现支撑、过滤、回填的目的。

但是，酚醛树脂涂覆砂在使用中发现其性能不能满足贮运和多种井下工况条件的需要，这主要是：

1、酚醛树脂是在地层中靠温度达到C阶终态的，对于大多数中晚期油井，产层的温度已经降得很低，不可能在可等待的时间内聚合为C阶，也就不可能形成有强度的过滤层。同样，对于浅层的压裂，也是由于温度过低而不能使用。

2、酚醛树脂的强度和韧性都不如环氧树脂。

3、酚醛树脂的聚合在常温下就能缓慢进行，所以，酚醛树脂涂覆砂的贮存期比较短。尤其在夏季，贮存期更短，在贮运中常有粘结成块不能使用的情况。

为了突破酚醛树脂涂覆砂在使用中的局限，人们开始用环氧树脂作为涂覆剂。环氧树脂和固化剂的各种组配，可以满足低、中、高温及水下固化条件的要求，也可以满足从-20℃到350℃温度范围内使用条件的要求。但是，树脂涂覆砂施工工艺和设备要求涂覆砂必须是固休状态，必须是彼此松散、不粘不连的状态，只有这样，才能借助浆液向井下传输，而现有固态环氧树脂和固态固化剂在中低温井液中却没有足够的化学活性。这就给研制者出了难题。有人把固态环氧树脂作为涂覆剂，制成涂覆砂，当浆液把这种涂覆砂送入井下时，再利用浆液把液态固化剂也送入井下，使环氧树脂交联固化，形成有强度的过滤层。遗憾的是，这种产品和施工工艺难于被油田接受，其原因是：1、固化剂被井液稀释，要达到树脂固化所需的浓度，就必须加大固化剂注入量，造成成本的飚升。2、大量多余的固化剂会对矿区水环境造成污染，这是环境保护法不允许的。

当然，也有直接向井下注入树脂的，那属于“人工井壁”防砂方法，已不再是树脂涂覆砂范畴。就树脂涂覆砂而言，现有产品的性能不能满足油田市场的要求。

发明内容

本发明找到一种制造树脂涂覆砂的新方法、新工艺。应用此方法和工艺，可以方便地制造出各种性能的树脂涂覆砂，突破现有酚醛树脂涂覆砂的使用局限，充分满足油田市场在支撑剂、过滤剂和回填剂方面的需求。

本发明所述的新方法、新工艺是：

1、把行业标准砂分为A、B两部分，A部分加涂覆剂成为A组分，B部分加涂覆剂成为B组分。

2、A组分中的涂覆剂由液态环氧树脂、增韧剂、偶联剂、补强剂等组成。其中，环氧树脂可根据用户要求并兼顾成本在下列类型中选择组配：双酚A型，羟甲基双酚A型，间苯二酚型，间苯二酚甲醛型，缩水甘油酯型，缩水甘油氨型，酚醛环氧型，混合型以及海因树脂等。可供选择的类型多，说明本发明可满足多种性能要求。

3、B组分中的涂覆剂由液态固化剂和促进剂组成。根据用户要求和成本，可供选择组配的固化剂和促进剂类型有：低分子聚酰胺，改性酚醛树脂，酚醛改性胺，聚硫橡胶，叔胺类促进剂等。

4、选用水溶性高分子材料的细粉作为分散剂(以后是成膜剂)，分别混入A组分和B组分中，搅拌。涂覆砂在分散剂作用下粒粒分散互不粘连，每粒涂覆砂表面都粘满水溶性高分子材料细粉。见附图1。

5、在振动流化床中使分散剂成膜(见图2)。

分别将A组分和B组分放入振动流化床中，交替通入湿空气和干空气。由于振动和气流的作用，涂覆砂在气流中处于流化悬浮状态。当通入湿空气时，涂覆砂表面的细粉被湿空气中的水分溶解，在表面形成包膜；在通入干空气时，包膜失水固化。形成表面为固态的成品涂覆砂。见附图3。

6、用密封性能好的包装袋分别将A组分、B组分包装封口，袋中可放干燥剂。

7、使用时，现场拆装，将A组分和B组分同时倒入绞龙料斗。包膜在井液中逐渐溶解，A组分中的环氧树脂和B组分中的固化剂在涂覆砂到达地层后可以充分接触，固化的速度和程度就只决定于配方了。

附图说明

图1是混入分散剂的涂覆砂状态示意图；

图2是涂覆砂在振动流化床中包膜示意图；

图3是成品涂覆砂结构示意图。