本發(fā)明屬于石油開(kāi)采領(lǐng)域，具體涉及一種自生成支撐劑的壓裂防砂液及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、壓裂防砂是由于製縫的存在而形成了典型的雙線性流動(dòng)形式，壓裂防砂是通過(guò)向油層高壓泵入支撐劑，在油井近井地帶造成微裂縫，將支撐劑擠入裂縫、地層虧空帶，在油層中形成一定厚度的人工濾砂屏障——人工砂橋，從而依靠砂情實(shí)現(xiàn)油井防砂的目的。如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)cn107461182a公開(kāi)了一種分層壓裂防砂方法，包括如下步驟：將油層分成第一滲透率油層和第二滲透率油層。對(duì)第一滲透率油層進(jìn)行封堵，對(duì)第二滲透率油層進(jìn)行壓裂防砂。在第二滲透率油層壓裂防砂結(jié)束后，對(duì)第一滲透率油層解堵，并對(duì)第一滲透率油層進(jìn)行壓裂防砂。

2、壓裂防砂由于在地層中形成微裂鏈，人工母石在製中形成了高流通道，從而改變了油層內(nèi)的流狀態(tài)，使原來(lái)的原油向心徑向流改變?yōu)榱飨蛄芽p的水平流，流條件得到改善，從而降低了油流的截砂能力，同時(shí)，由于高壓擠入的支撐劑改變了地層砂的受力狀況，使地層砂不易向井簡(jiǎn)運(yùn)移，另外，高壓人工井能有效彌補(bǔ)地層虧空，在井筒一定范圍內(nèi)形成密實(shí)的高透帶，可降低生產(chǎn)壓差，減小井簡(jiǎn)周圍流體流速，緩解地層出砂。由于壓裂防砂施工時(shí)攜砂液排量高，流速大，還可解除近井地帶培塞，具有良好解培增產(chǎn)效果。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)cn104449625a公開(kāi)了一種油氣田壓裂式防砂液及其施工方法，屬于油氣田油氣鉆采技術(shù)領(lǐng)域；所述油氣田壓裂式防砂液包括壓裂液和粒徑不相等的陶粒組成，所述陶粒的粒徑分布范圍為20-140目；本發(fā)明的油氣田壓裂式防砂液，以不同比例和規(guī)格的陶粒進(jìn)入出砂層，緊密堆積形成一定的封堵層，清潔壓裂液在井內(nèi)環(huán)境或者破膠劑作用下返排出地面，不同粒徑分布的陶粒駐留在地層中形成穩(wěn)定性和過(guò)濾性能良好的過(guò)濾層，從而達(dá)到防砂的作用。但是上述的有陶粒在注入前需要在注入井的地面上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配置，整個(gè)過(guò)程比較繁瑣。

3、基于此，就出現(xiàn)了無(wú)支撐劑的壓裂防砂液，其可以簡(jiǎn)化礫石充填加砂過(guò)程。酸化是一種無(wú)支撐劑的增產(chǎn)油氣的方法，尤其對(duì)于碳酸巖層，但是也有作用距離短的局限，并且酸液腐蝕問(wèn)題嚴(yán)重。如美國(guó)專利申請(qǐng)us3366178a提及在地層即時(shí)形成支撐劑，其使用一種含部分分散其中可去除的液體固化材料。當(dāng)液體固化后，可去除部分材料后形成多孔固體。但是這個(gè)技術(shù)不足之處是承壓強(qiáng)度與導(dǎo)流性的矛盾：為了增加承壓強(qiáng)度必須減少空隙度。當(dāng)為獲得高的導(dǎo)流性，可以去除部分材料比例較大，導(dǎo)致材料的強(qiáng)度大大降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種自生成支撐劑的壓裂防砂液及其制備方法與應(yīng)用。

2、技術(shù)方案：一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其由以下組分組成：

3、環(huán)氧樹(shù)脂10-25％，固化劑1-10％，增塑劑1-3％，納米顆粒0.5-10％，余量為質(zhì)量濃度為0.05-0.3％的改性聚合物水溶液。

4、進(jìn)一步地，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂。

5、更進(jìn)一步地，所述雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的型號(hào)為e-55、e-51、e-44、e-42、e-35、e-20、e-12、e-06、e-03中的一種。

6、進(jìn)一步地，所述固化劑為乙二胺、六亞甲基二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、二乙基氨基丙胺、二胺基苯、1，6-己二胺、二乙烯三胺一種或幾種。

7、進(jìn)一步地，所述增塑劑為癸二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二正辛酯、癸二酸二丁酯、已二酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或幾種。

8、進(jìn)一步地，所述納米顆粒為納米二氧化硅、納米石墨粉、納米聚苯胺中的一種或幾種。

9、進(jìn)一步地，所述改性聚合物由結(jié)構(gòu)單元a、結(jié)構(gòu)單元b、結(jié)構(gòu)單元c和結(jié)構(gòu)單元d組成，其中，結(jié)構(gòu)單元a具有式(1)所示結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)單元b具有式(2)所示結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)單元c具有式(3)所示結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)單元d具有式(4)所示結(jié)構(gòu)，以所述改性聚合物的重質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述結(jié)構(gòu)單元a的含量為5重量％-20重量％，所述結(jié)構(gòu)單元b的含量為2重量％-10重量％，所述結(jié)構(gòu)單元d的含量為2重量％-10重量％，余量為結(jié)構(gòu)單元c，所述改性聚合物的粘均分子量大于1800萬(wàn)。

10、

11、

12、更進(jìn)一步地，所述改性聚合物的粘均分子量為2000萬(wàn)-3500萬(wàn)。

13、所述結(jié)構(gòu)單元a是通過(guò)酰胺水解得到。

14、一種上述任意一項(xiàng)所述的自生成支撐劑的壓裂防砂液的制備方法，具體步驟如下：

15、(1)、將適量的改性聚合物在加入適量的水中得到濃度為0.05-0.3％的配方量的改性聚合物水溶液；

16、(2)、將配方量的納米顆粒、配方量的環(huán)氧樹(shù)脂、配方量的增塑劑混合攪拌，然后向其中加入配方量的固化劑攪勻得到混合物；

17、(3)、一邊攪拌，一邊將步驟(2)得到的混合物加入到步驟(1)得到的改性聚合物水溶液中，攪勻后得到自生成支撐劑的壓裂防砂液。

18、一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，由上述任意一項(xiàng)所述的制備方法制備而成。

19、上述任意一項(xiàng)所述的自生成支撐劑的壓裂防砂液在石油開(kāi)采中作為壓裂防砂液的應(yīng)用。

20、使用是，自生成支撐劑的壓裂防砂液在配置完成后的30分鐘內(nèi)，用高壓泵將所述自生成支撐劑的壓裂防砂液壓入地下即可。

21、有益效果：本發(fā)明公開(kāi)的一種自生成支撐劑的壓裂防砂液及其制備方法與應(yīng)用具有以下有益效果：

22、本發(fā)明為一種新型壓裂防砂液體，地面無(wú)需添加固體支撐劑，當(dāng)液體壓入地層后，在地下生成固體顆粒作為支撐劑，保持裂縫不閉合使油氣可以流動(dòng)出；

23、現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單，無(wú)需支撐劑，交聯(lián)劑。部分壓裂防砂液體變成固體支撐劑后，在生產(chǎn)前無(wú)需再返排地面；

24、本發(fā)明的壓裂防砂液體可進(jìn)入常規(guī)的固體支撐劑不宜進(jìn)入的微裂縫中，具有更好的導(dǎo)流能力。

技術(shù)特征：

1.一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其特征在于，由以下組分組成：

2.如權(quán)利要求1所述的一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂。

3.如權(quán)利要求2所述的一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其特征在于，所述雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的型號(hào)為e-55、e-51、e-44、e-42、e-35、e-20、e-12、e-06、e-03中的一種。

4.如權(quán)利要求1所述的一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其特征在于，所述固化劑為乙二胺、六亞甲基二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、二乙基氨基丙胺、二胺基苯、1，6-己二胺、二乙烯三胺一種或幾種。

5.如權(quán)利要求1所述的一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其特征在于，所述增塑劑為癸二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二正辛酯、癸二酸二丁酯、已二酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或幾種。

6.如權(quán)利要求1所述的一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其特征在于，所述納米顆粒為納米二氧化硅、納米石墨粉、納米聚苯胺中的一種或幾種。

7.如權(quán)利要求1所述的一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其特征在于，所述改性聚合物由結(jié)構(gòu)單元a、結(jié)構(gòu)單元b、結(jié)構(gòu)單元c和結(jié)構(gòu)單元d組成，其中，結(jié)構(gòu)單元a具有式(1)所示結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)單元b具有式(2)所示結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)單元c具有式(3)所示結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)單元d具有式(4)所示結(jié)構(gòu)，以所述改性聚合物的重質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述結(jié)構(gòu)單元a的含量為5重量％-20重量％，所述結(jié)構(gòu)單元b的含量為2重量％-10重量％，所述結(jié)構(gòu)單元d的含量為2重量％-10重量％，余量為結(jié)構(gòu)單元c，所述改性聚合物的粘均分子量大于1800萬(wàn)；

8.如權(quán)利要求7所述的一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，其特征在于，所述改性聚合物的粘均分子量為2000萬(wàn)-3500萬(wàn)。

9.一種權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的自生成支撐劑的壓裂防砂液的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

10.一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，由權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的制備方法制備而成。

11.權(quán)利要求1-8、10任意一項(xiàng)所述的自生成支撐劑的壓裂防砂液在石油開(kāi)采中作為壓裂防砂液的應(yīng)用。

12.如權(quán)利要求11所述的應(yīng)用，其特征在于，使用是，自生成支撐劑的壓裂防砂液在配置完成后的30分鐘內(nèi)，用高壓泵將所述自生成支撐劑的壓裂防砂液壓入地下即可。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種自生成支撐劑的壓裂防砂液，由以下組分組成：環(huán)氧樹(shù)脂10?25％，固化劑1?10％，增塑劑1?3％，納米顆粒0.5?10％，余量為質(zhì)量濃度為0.05?0.3％的改性聚合物水溶液。本發(fā)明還公開(kāi)了自生成支撐劑的壓裂防砂液的制備方法，步驟如下：(1)、將適量改性聚合物在加入適量水中得到濃度為0.05?0.3％的配方量改性聚合物水溶液；(2)、將配方量的納米顆粒、環(huán)氧樹(shù)脂、增塑劑混合攪拌，然后向其中加入配方量的固化劑攪勻得到混合物；(3)、將步驟(2)得到的混合物加入到步驟(1)得到的改性聚合物水溶液中，攪勻后得可。本發(fā)明還公開(kāi)了自生成支撐劑的壓裂防砂液在石油開(kāi)采中作為壓裂防砂液的應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：郭宏偉,張福濤,聶飛朋,顧國(guó)利,聶文龍,王向東,王昕,石瓊,田俊,劉艷霞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19