[发明专利]一种压裂用超低密度控水增油支撑剂

摘要

本发明提供了一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，由以下质量百分比的物质在85‑95℃下固化形成：支撑剂本体70‑80%，支撑剂涂覆剂5‑10%，支撑剂固化剂4‑10%；所述支撑剂本体由以下质量百分比的组分反应得到：支撑剂增强剂0.5‑5%，支撑剂单体5‑12%，支撑剂交联剂0.5‑5%，支撑剂引发剂0.5‑2%，支撑剂防聚剂0.3‑5%，其余量为水。本发明采用高分子聚合物支撑剂本体，并采用氟改性覆膜树脂，低密度，视密度为1.05~1.25g/cm3，在低渗储层压裂改造过程中，可以降低携砂液粘度，易于形成长的支撑裂缝，可降低支撑剂用量，减小压裂液用量，同时有利于提高砂比，减小砂堵风险。

主权项

1.一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于，由以下质量百分比的物质在85‑95℃下固化形成：支撑剂本体70‑80%，支撑剂涂覆剂5‑10%，支撑剂固化剂4‑10%；

所述支撑剂本体由以下质量百分比的组分反应得到：支撑剂增强剂0.5‑5%，支撑剂单体5‑12%，支撑剂交联剂0.5‑5%，支撑剂引发剂0.5‑2%，支撑剂防聚剂0.3‑5%，其余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于：将配方量的支撑剂涂覆剂、支撑剂本体、支撑剂固化剂混合均匀，在90℃下固化2‑3h，形成表面疏水涂层，接触角大于100°，视密度为1.05‑1.25g/cm³。

3.根据权利要求1所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于：所述支撑剂涂覆剂由以下质量百分比的组分反应得到：丙烯酸酯类单体5‑20%，氟化丙烯酸酯单体2‑10%，苯乙烯单体8‑60%，涂覆剂引发剂0.1‑2%，溶剂50‑70%。

4.根据权利要求1所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于：所述支撑剂固化剂为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于，所述支撑剂增强剂制备过程如下：在质量浓度为0.5‑2%的表面活性剂溶液中加入无机增强剂，无机增强剂占表面活性剂溶液质量的0.2‑3%，在温度为30‑50℃的条件下超声分散1‑2h，得到混合物，将混合物离心得到的沉淀物置于真空烘箱中，在60‑90℃下干燥12‑24h，得到的产物放于烘箱中干燥，得到支撑剂增强剂。

6.根据权利要求1所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于：所述支撑剂单体为氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、乙基乙烯苯或苯乙烯；

所述支撑剂交联剂为二乙烯基苯、二异氰酸酯或N,N‑亚甲基双丙烯酰胺，所述支撑剂引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰，所述支撑剂防聚剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、纤维素、碳酸钙、磷酸钙、碳酸镁，硫酸钡或滑石粉。

7.根据权利要求3所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于：所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸β羟乙酯或丙烯酸羟乙酯，所述氟化丙烯酸酯单体为N‑羟乙基全氟辛酰胺甲基丙烯酸酯，丙烯酸三氟乙酯或甲基丙烯酸三氟乙酯，所述涂覆剂引发剂为过氧化苯二甲酰或过氧化苯甲酸叔丁酯，所述溶剂为二甲苯、乙酸乙酯或乙酸丁酯。

8.根据权利要求5所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于：所述无机增强剂为氧化石墨或纳米碳酸钙，所述氧化石墨的粒度小于500μm，所述表面活性剂为油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑9或十三甲基硅氧基硅酸酯。

9.根据权利要求1所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于，所述支撑剂本体制备过程包括如下步骤：

步骤1）将配方量的支撑剂单体、支撑剂交联剂和支撑剂引发剂超声分散10‑30min，形成混合相；

步骤2）在反应器中加入配方量的支撑剂防聚剂和水，搅拌分散均匀，加入配方量的支撑剂增强剂，搅拌分散均匀，然后在100‑200r/min机械搅拌下向反应器中加入混合相，升至35‑45℃反应并保持0.5‑1h，继续升温至80℃反应2‑3h, 然后在90℃下熟化3‑5h，最后将反应物趁热抽滤，用水洗涤三次，甲醇洗涤一次，放入气流干燥箱中，烘干所得反应物即为支撑剂本体。

10.根据权利要求3所述的一种压裂用超低密度控水增油支撑剂，其特征在于，所述支撑剂涂覆剂制备过程包括如下步骤：

第一步，在装有搅拌机、冷凝回流装置和恒压漏斗的反应器中，加入占溶剂配方量30‑60%的溶剂，搅拌加热至70‑85℃，恒温半小时；之后通入氮气，滴加由配方量的丙烯酸酯类单体、苯乙烯单体、占涂覆剂引发剂配方量40‑80%的涂覆剂引发剂和占溶剂配方量5%‑20%的溶剂组成的混合物，1.5‑2h内滴毕，恒温反应2‑3h，得到混合液；

第二步，在上述制得的混合液中，分两次等量滴加由配方量的氟化丙烯酸酯单体、与氟化丙烯酸酯单体等摩尔量的三氟三氯乙烷、剩余的涂覆剂引发剂和剩余的溶剂组成的混合相，两次间隔时间为1.5‑2h，滴加完后继续反应1.5‑3h；

第三步，反应结束得到乳状液产品，氟化丙烯酸树脂液，即为支撑剂涂覆剂。