[发明专利]一种耐侵蚀支撑剂

说明书

技术领域

本发明属于油田开采领域中的油、气井支撑剂，具体的说是涉及油田开采 领域中的油、气井支撑剂的制备方法。

背景技术

由于油田原油粘稠度大，岩层空隙率低，空隙连通性差，给采油工作带来 很大的困难。为了提高原油收率以及采油速度，人们普遍采用支撑剂来提高岩 层空隙和空隙连通性。在实际操作过程中为了提高油、气的渗透率，通常需要 支撑剂具备耐环境侵蚀能力强、强度高且密度低的特性。

美国专利US2002048676中公开了一种复合支撑剂，由填料粒子和粘结剂 组成，其中填料粒子的平均粒径为0.5-60μm，其中填料粒子在复合支撑剂中的 体积百分含量为60-90％，填料粒子由强度高而密度大的矿物质粉末等无机粒 子，和强度低而密度小的磨碎如核桃壳等植物壳混合而成，通过将两种不同特 性的粉料进行一定比例的混合，最终得到性能改善的支撑剂。但该现有技术仍 然存在以下缺陷：

(1)该现有技术的复合支撑剂中无机颗粒如石英砂等硬度较大、支撑能 力强，在岩层中可以起到骨架作用，但其抗冲击性能差且密度较大，压裂液的 携带过程中粒子间发生相互碰撞时容易破碎且易发生沉降而无法到达岩缝并 起到支撑岩缝的作用；而植物壳虽然具有良好的抗冲击能力和较低的密度，在 压裂液携带支撑剂的过程中可以起到吸收、分散支撑剂间的碰撞势能的作用且 不易在压裂液中沉降，但植物壳的抗压强度不高，耐环境腐蚀能力较差，实际 应用过程中长时间使用后植物壳由于自身发生降解破碎，最终导致支撑剂的破 碎从而降低岩层的导流率。因此现有技术中，支撑剂的耐压能力和耐环境侵蚀 能力均不理想。

(2)此外，该现有技术中树脂含量占支撑剂的10wt％以上，即树脂含量 较高，而树脂含量的增高势必减少了支撑剂中主要起到骨架作用的无机颗粒如 石英砂的含量，在高冲击力作用下极易破碎，且树脂在环境中易老化降解，造 成支撑剂环境耐受性降低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于：现有技术中的复合支撑剂具有强 度不高、耐环境侵蚀能力差的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐侵蚀支撑剂，所述耐侵蚀支撑 剂主要包括混合填料粒子、树脂和固化剂，所述混合填料粒子与所述树脂的重 量比为100∶(0.1-9)，所述固化剂占所述树脂重量的5-30wt％，其中，所述混 合填料粒子包括无机粉料和碳纳米管，所述无机粉料的平均粒径为10-40μm且 占所述混合填料粒子重量的80-99wt％，所述碳纳米管的直径为1-20nm且轴向 长度为10-100μm。

所述碳纳米管为单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。

所述碳纳米管的直径为5-10nm且轴向长度为20-80μm。

所述无机粉料占所述混合填料粒子的93-98wt％，所述混合填料粒子的平 均粒径为20-30μm。

所述无机粉料由石英砂和/或陶粒砂经粉碎后形成。

所述混合填料粒子与所述树脂的重量比为100∶(2-6)。

所述复合粒子还包括增塑剂，所述增塑剂占所述树脂重量的1-30wt％，所 述增塑剂为邻苯二型甲酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸酯中的一种或多种。

所述增塑剂占所述树脂重量的10-20wt％。

所述固化剂占所述树脂重量的10-20wt％。

所述树脂为酚醛树脂，其对应的所述固化剂为多聚甲醛、六亚甲基四胺的 一种或多种；或

所述树脂为呋喃树脂，其对应的所述固化剂为苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺 酸的一种或多种；或

所述树脂为环氧树脂，其对应的所述固化剂为脂肪族胺及其加成物、叔胺及 其盐、芳香族胺及其改性体、咪唑的一种或多种；或

所述树脂为不饱和聚酯树脂，其对应的所述固化剂为过氧化酰类、过氧化酯 类的一种或多种；或

所述树脂为乙烯基树脂，其对应的所述固化剂为过氧化酰类、过氧化酯类的 一种或多种。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

(1)本发明中耐侵蚀支撑剂中的基体材料为无机粉料和碳纳米管按一 定比例混合形成的混合物，由于碳纳米管本身具有的优良的抗腐蚀性能以及低 密度的性质，从而一方面极大的提高了整个支撑剂的耐环境侵蚀能力、抗压能 力，另一方面可以起到降低支撑密度的作用，从而有效防止支撑剂从压裂液中 沉降出来的情况。