油基岩屑残渣自悬浮支撑剂的制备及性能评价

作者：杨婷婷; 李辉; 雷证寰; 刘洪武; 陈坷铭; 刘汉军; 孙玉; 杨元意

来源：石油与天然气化工, 2023, 1-12.

• 油基岩屑热解残渣
• 陶粒支撑剂
• 聚丙烯酰胺
• 膨胀性能
• 自悬浮

目的 为了安全有效处置和利用页岩气开采过程中产生的油基岩屑残渣，采用其烧结陶粒支撑剂，同时，为提高支撑剂在清水中的悬浮性能、改善支撑剂在裂缝中的分布、简化压裂施工工艺、提高压裂措施产量，进行了自悬浮支撑剂的制备与研究。方法通过聚合反应将聚丙烯胺树脂包覆在支撑剂表面，制得膨胀型自悬浮支撑剂，研究了交联剂用量、单体量、合成温度对自悬浮支撑剂膨胀性能的影响。结果覆膜材料配比（质量比）为：陶粒∶丙烯酰胺∶N，N′-亚甲基双丙烯酰胺∶过硫酸铵∶N，N，N′，N′-四甲基乙二胺=10.000∶2.000∶0.002∶0.020∶0.031时，自悬浮支撑剂性能最佳，其膨胀倍数为4.3，沉降速度为45.0 mm/s。结论覆膜支撑剂自悬浮功能的实现主要与聚丙烯酰胺树脂的溶胀有关，树脂的体积膨胀和聚丙烯酰胺分子链向外延伸引起溶液黏度的增加，从而提升了支撑剂在溶液中的阻力。该研究对拓宽油基岩屑烧结支撑剂的应用范围、提高油基岩屑残渣资源化利用产品附加值有十分重要的意义。

• 单位
  中国石油集团川庆钻探工程有限公司; 西南石油大学