[发明专利]一种抗盐悬浮剂及其制备方法和应用

说明书

本发明是关于一种抗盐悬浮剂及其制备方法和应用，该抗盐悬浮剂按体积份计包括如下组分：表面活性剂0.01～2份；硅烷偶联剂0.01～0.5份；泡沫剂0.05～0.5份；稳泡剂0.1～3份；分散剂0.4～4份；疏水剂0.5～3份；pH调整剂0.01～0.1份；水15～20份。本发明所提供的抗盐悬浮剂，其具有良好的抗盐性，该悬浮剂粘度较低(＜5mPa·s)，可用于矿化度300～100000mg/L，二价阳离子(钙镁)浓度10～5000mg/L范围内，通入氮气的条件下水中实现较佳的悬浮效果。

技术领域

本发明属于油气开发技术领域，具体涉及一种可使水中矿物进行悬浮的抗盐悬浮剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着全球油气资源投资热度的增加，石油行业进入了新一轮的增长周期，油气开发技术的进步是缓解人们对石油资源渴求的主要方式。非常规油气的开发是未来石油资源开发的主要趋势，针对非常规油藏的特点，国内外主要采用滑溜水压裂技术对该类油藏进行开发，与常规的瓜胶压裂技术相比，滑溜水压裂液具有低粘度、低成本、无需返排等技术优势，但由于该体系的粘度低，压裂液中的支撑剂多数沉降在底部，砂体分布不均，易产生压裂液携砂性能不佳、加砂浓度受限等问题。针对上述问题，国内外的主要研究方向集中在低粘度、自悬浮支持材料或支撑剂的制备，从而提高压裂液携砂性能，提升压裂的施工效果。

现有的水力压裂技术中，主要依靠支撑剂的作用，构建油气渗流通道，从而提高油气采收率，传统支撑剂主要由不同目数的石英砂及陶粒组成，对于支撑剂的改性主要是通过改变其表面的润湿性，减弱支撑剂与水分子的亲和程度，提升其疏水亲气性能，从而使其在水溶液中具备一定悬浮分散性能。其中，一种主要的方法是对支撑剂表面进行涂装改性，有现有技术公开了一种压裂用自悬浮支撑剂的制备方法，将预热的支撑剂基体与水可溶胀的聚合物混合，在搅拌过程中，将硅烷偶联剂溶液喷洒至混合物中，在60-80℃下反应3～4小时，从而得到自悬浮支撑剂。又有现有技术公开了一种压裂用低摩阻自悬浮支撑剂的制备方法，采用表面活性剂及稠化剂喷涂在支撑剂表面从而使支撑剂(20-100目陶粒、石英砂)得到较好的悬浮性能。又有现有技术公开了一种用于天然水压裂的自悬浮支撑剂，该自悬浮支撑剂是在骨料上包覆或者部分包覆水溶性高分子材料，具有良好的物理性能和化学稳定性，且高分子材料不会随压裂液进入储层缝隙中，且能顺利返排。又有现有技术公开了一种用于清水压裂用自悬浮支撑剂，该自悬浮支撑剂包括内核骨料颗粒和复合树脂包覆层；其中复合树脂包覆层包括水溶性树脂、水可溶胀聚合物、交联剂、分散剂等成分，具有低的视密度，在清水中通过表面复合树脂层的溶胀作用可呈稳定的悬浮状态。但是，上述现有技术都是基于对支撑剂进行不同程度的表面预处理得到的，处理流程需要在特定的环境下(温度、疏水乳液中)进行反应，从而得到具有一定疏水程度的支撑剂，且通过该些方法得到的自悬浮支撑剂的制备成本和使用成本较高，悬浮程度有限。

又有现有技术公布了一种用于滑溜水压裂用气悬浮支撑剂及其制备方法，该专利描述了在一定温度下，使用疏水亲气的乳液(含氟聚合单体、高分子粘合剂、硅烷偶联剂)对支撑剂进行改性得到了一种气悬浮支撑剂，该悬浮支撑剂可在低粘度水中使支撑剂实现悬浮的目的。又有现有技术公布了一种自悬浮支撑剂的制备方法，该专利先使用硅烷偶联剂对支撑剂进行改性，而后将高分子增粘剂接枝在支撑剂骨架上，从而实现自悬浮支撑剂在清水中悬浮的功能。又有现有技术中公布了一种滑溜水压裂的泡腾气悬浮支撑剂及其制备方法，该发明使用疏水乳液与泡腾剂对支撑剂进行改性，使其通过外层泡腾膜在滑溜水中能迅速反应生成自生气泡，并且生成的自生气泡能有效吸附于支撑剂内膜表面即疏水亲气膜表面，从而提高支撑剂在滑溜水中的浮力，使支撑剂在滑溜水中自由悬浮，达到普通交联液携砂的目的。但上述现有技术都是对支撑剂进行分步(改性涂装-烘干处理)处理，而得到的一种自悬浮支撑剂，从原理上仍是基于对支撑剂进行复杂的预处理而制备悬浮支撑剂。且多数悬浮支撑剂均是在淡水中具有实验效果，对于在高矿化度盐水中的悬浮性能有限。

发明内容