[发明专利]一种压裂支撑剂及其制备方法和一种深井压裂方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压裂支撑剂的制备方法和由该制备方法制备得到的压裂支撑剂，以及一种深井压裂方法。

背景技术

在石油、天然气深井开采及超深井的压裂工艺中，都会用到压裂支撑剂，压裂支撑剂的作用是在地层中形成一条高导流能力的填砂裂缝，为油气的流通提供高渗透性的通道。因此，压裂支撑剂需要有一定的强度和导流能力，以满足不同深度地层的闭合应力要求。

目前，油田应用较多的压裂支撑剂主要是陶粒和石英砂。但是陶粒和石英砂的破碎率高，在储层中压碎的陶粒易发生迁移，导流能力差。树脂包覆砂支撑剂近年来也得到了广泛的应用，该支撑剂可通过调节树脂的类型而得到各种不同性能的支撑剂，例如，在采集石油时，采用亲油性树脂可以提高采收率。现有的制备树脂包覆砂的方法通常是将添加剂加入到树脂中并利用机械搅拌混合均匀，但是，采用该方法树脂的用量大，且得到的压裂支撑剂的性能不稳定、破碎率高、导流能力差。

发明内容

本发明的目的在于克服采用现有的方法制备压裂支撑剂时，树脂用量大，且得到的产品破碎率高、导流能力差的缺陷，提供一种可降低树脂用量，且能够得到破碎率低、导流能力强的压裂支撑剂的制备方法以及通过该方法制备得到的压裂支撑剂和一种深井压裂的方法。

本发明提供了一种压裂支撑剂的制备方法，其中，将含有添加剂和熔融态树脂的混合物捏合均匀，并与骨料混合均匀、固化，使得骨料表面形成包覆层。

采用本发明的方法得到的压裂支撑剂表面包覆的树脂层可以有效地防止骨料碎屑外逸，从而保持裂缝导流的能力，提高石油或天然气的采收率。本发明的发明人发现，由于树脂的强度和抗静电能力较差，加入添加剂后能够改善所述树脂的性能。但是采用现有的将添加剂加入到树脂中并利用机械搅拌混合均匀的方法，得到的压裂支撑剂的性能并不稳定、且破碎率较高。推测原因，可能是由于所述树脂的粘度较大，通过机械搅拌并不能使添加剂在树脂中均匀分散，骨料包覆层的成分不均一会造成单颗粒强度和包覆层厚度的不均一。目前，现有技术通常采用增加树脂的用量来提高所述压裂支撑剂的性能。而本发明是将树脂加热熔融之后，再将添加剂在捏合作用下加入，能够使得所述添加剂均匀地分散在树脂中，得到的压裂支撑剂具有较大的强度、较低的破碎率以及更为稳定的性能，树脂的用量也可以减少。

本发明还提供了由上述方法制备得到的压裂支撑剂。

此外，本发明还提供了一种深井压裂方法，该方法包括在深井的底层中形成裂缝，并将压裂支撑剂填充在裂缝中，其中，所述压裂支撑剂为由上述方法制备得到的压裂支撑剂。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明提供的压裂支撑剂的制备方法，其中，将含有添加剂和熔融态树脂的混合物捏合均匀，并与骨料混合均匀、固化，使得骨料表面形成包覆层。

通常来说，在所述树脂中加入添加剂，能够使所述树脂的性能得以改善。例如，加入交联剂，能够使所述树脂间发生交联，从而提高所述树脂的力学性能；加入硅微粉后，能够提高所述树脂的抗压强度；加入黑粉或炭黑后，能够降低所述树脂的摩擦阻力、提高其流动性。但是，由于树脂本身具有较大的粘度，仅通过将所述树脂与添加剂利用搅拌的方式混合，并不能将所述添加剂很好地分散在树脂中，进一步地，会导致包覆在所述骨料表面的树脂包覆层的成分不均一、厚度不均一，因此，得到的压裂支撑剂性能不稳定、破碎率高、导流能力差。然而，在本发明中，将树脂加热熔融后，其具有较小的粘度、较好的流动性；进一步地，将含有熔融态的树脂和添加剂的混合物捏合均匀，所述捏合既能起到良好的分散作用又能起到很好的混合作用，则所述添加剂能够更好地分散在所述树脂中，使所述树脂的性能得以提高。