[发明专利]一种水力压裂支撑剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水力压裂支撑剂及制备方法与应用，该水力压裂支撑剂由改性支撑剂内核、固态防蜡层、保护层三部分组成，改性支撑剂内核为经过硅烷偶联剂处理的陶粒或石英砂，固态防蜡层由主防蜡剂、溶解速度控制剂、分散剂、粘结剂组成；保护层主要成分是可降解纳米材料。该支撑剂在水力压裂加砂初始阶段加入，泵送至油层深部，保护层在地层温度条件下、遇油溶解后，防蜡成分在溶解速度控制剂作用下缓慢释放。防蜡组分进入油层深部，因而不受季节影响，实现防蜡成分的长效均匀释放，具有防蜡效率高、作用时间长、不受季节环境限制、施工操作简单、使用安全、易推广的优点。

技术领域

本发明属于油田开发领域，具体涉及一种水力压裂支撑剂及制备方法与应用。

背景技术

随着开采过程中压力温度不断降低，油井井筒及管线结蜡现象普遍存在。结蜡会影响油井正常产液，严重的甚至出现蜡卡管柱、蜡堵地面管线等现象，不仅要投入大量人力、物力、财力进行频繁的洗井、检泵作业，而且直接影响油井生产。

目前油井防蜡的主要技术手段有油管内衬和涂层防蜡、油井中加入防蜡抑制剂防蜡和磁防蜡。每种方法都有各自的特点和最佳适用条件，其中油管内衬和涂层防蜡适用于自喷井和高套压油井；磁防蜡适用于低含水井；油井中加入防蜡抑制剂防蜡的方法应用最为广泛，但不适用于高含水井，加油后无法达到预期效果。

可见目前主流的防蜡技术有一定的使用范围，对低产油井和高含水井防蜡效果不理想，且都存在配套复杂、作业程序反复、作用时间短、受井筒温度和地面条件限制等诸多缺点。

目前尚未见到在储层改造阶段即考虑油井生产的防蜡问题，采用长效防蜡支撑剂进行油井防蜡的方法或类似技术的相关报道。

发明内容

针对目前主流的防蜡技术都有一定的使用范围，对低产油井和高含水井防蜡效果不理想，且都存在配套复杂、作业程序反复、作用时间短、受井筒温度和地面条件限制等诸多缺点，为此本发明提供了一种水力压裂支撑剂及制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种水力压裂支撑剂，包括支撑剂内核以及由内而外依次包裹于支撑剂内核外部的固态防蜡层、保护层；

所述支撑剂内核为用硅烷偶联剂处理过的陶粒或石英砂；固态防蜡层由主防蜡剂、溶解速度控制剂、分散剂、粘结剂组成；保护层为可降解纳米材料。

所述水力压裂支撑剂，由以下重量份数的组份组成：

用硅烷偶联剂处理过的陶粒或石英砂70-75份；

主防蜡剂15-20份，溶解速度控制剂4-6份，分散剂3-4份，粘结剂3-4份；

可降解纳米材料1-2份。

进一步地，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种组成的混合物。

进一步地，所述主防蜡剂为醋酸乙烯酯-顺丁烯二酸酐-丙烯酰胺三元共聚物或聚丙烯酸高碳醇酯；

所述溶解速度控制剂为醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物；

所述分散剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯；

所述粘结剂为酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂中的一种或几种组成的混合物；

具体地，所述醋酸乙烯酯-顺丁烯二酸酐-丙烯酰胺三元共聚物的分子量为2000-10000kDa；所述聚丙烯酸高碳醇酯为聚丙烯酸十四酯、聚丙烯酸十六酯或聚丙烯酸十八酯；所述醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物的分子量为300-12000kDa。