低密度熱固性樹脂壓裂支撐劑應用
瀏覽次數： 342 發布時間：2017-12-08 09:59:47 發布人：editor
隨著石油、天然氣工業的發展，壓裂工藝技術在全世界范圍內低滲透油氣田的開采中得到廣泛應用，作為壓裂技術中不可缺少的重要材料支撐劑的選擇、使用、運移等問題凸顯重要。當使用壓裂技術高壓打開油層巖石裂縫，隨著帶有支撐劑的液體注入裂縫中，支撐劑支撐裂縫使其無法重新閉合，從而形成油氣流出的通道，使油氣能夠通暢流入井中，起到增產作用。故壓裂支撐劑是石油、天然氣低滲透油氣井開采壓裂施工的關鍵材料。
目前使用的支撐劑主要有：石英砂壓裂支撐劑、陶粒壓裂支撐劑、樹脂包覆壓裂支撐劑等。其都具有密度大，需要壓裂液，壓裂液污染環境，需要破膠工藝復雜等缺點。
該技術團隊成功開發出高強度、低密度、可自懸浮、環保的環氧樹脂新型支撐劑，通過直接選用熱固性樹脂為原材料，在甲基硅油中制備出抗破碎能力強、密度低、玻璃化溫度約130℃的熱固性樹脂壓裂支撐劑，將現有壓裂支撐劑的密度從2-3 g/cm3降到1.1 g/cm3。新開發出的環氧樹脂新型支撐劑具有表面光滑、酸溶解度降低、圓球度得到改善、密度下降、破碎率大幅降低等優點，提高了壓裂液的攜帶能力、在泵送過程中的沉降速率變慢，可進入裂縫更深處，有利于裂縫的導流能力提高；普通石英砂和陶粒容易嵌入松軟地層和易返吐，而輕質微變形的支撐劑可防止支撐劑嵌入和返吐。
典型性能指標
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指標 |
單位 |
4# |
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硬度 |
Shore D |
92 |
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拉伸強度 |
MPa |
65.9 |
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拉伸模量 |
MPa |
3641 |
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斷裂伸長率 |
% |
1.49 |
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壓縮強度 |
MPa |
115.7 |
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彎曲強度 |
MPa |
92.9 |
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彎曲模量 |
MPa |
3420 |
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玻璃化溫度 |
Tg ℃ |
147 |
環氧樹脂壓裂支撐劑結果分析
低密度環氧樹脂壓裂支撐劑的優點：高強、圓滑、具有化學惰性、低密度、方便實用、不易回流、不易掩埋。
1、由于密度低，壓裂液無需聚合物，不加交聯劑，可直接用水輸送
2、壓裂作業完成后無需破膠，理論上可以100%返排（返排率100%）
3、簡化了壓裂施工工藝
4、由于壓裂液粘度低，提高了壓裂液和支撐劑的滲透性，提高遷移效率
5、破碎率低
6、減少了返排液環保處理過程和費用。
我國油氣田大部分是低滲透油氣田，其最基本的特點就是流體滲透能力差、產能低，水力壓裂技術廣泛使用，石油壓裂支撐劑作為壓裂技術的關鍵材料，性能的優劣直接影響油氣井產量。因此，該環氧樹脂壓裂支撐劑的成功研發，將迎來油氣壓裂行業革命性突破，具有里程碑意義。據粗略統計，目前我國擁有油氣井數萬口，壓裂支撐劑的年市場需求量可達上萬噸，市場前景巨大。