低密度熱固性樹脂壓裂支撐劑應用

 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

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。