树脂包覆空心玻璃微珠及其制备方法与流程

本发明涉及微球驱油，尤其涉及一种树脂包覆空心玻璃微珠及其制备方法。

背景技术：

1、砂岩油藏注水开发后期，地层经长期注水形成次生高渗条带通道，导致注水低效循环，影响地层剩余油的有效驱替。为改善开发效果，发展了聚合物微球驱油技术，采用吼道聚集机理，通过微球吸水后的体积增大和弹性变形自适应改变微球尺度，调控孔吼微驱动压力梯度场，提高小孔吼驱替效率，达到改善油藏开发效果的目的。但是该类聚合物微球，受主体材料理化性能的限制，易发生水解作用，微球形态随时间的延续逐步缩小直至消失，导致在地层中的实际作用距离、作用范围有限。因此需要研究开发一种可长期保持微球形态的新材料，解决中高渗储层深部调堵提高注水波及效率的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种树脂包覆空心玻璃微珠及其制备方法。

2、具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

3、根据本发明的第一方面，提供一种树脂包覆空心玻璃微珠，树脂包覆空心玻璃微珠的制备材料包括：偶联剂表面处理后的空心玻璃微珠，15质量份至20质量份；热塑性复合树脂，7质量份至20质量份；乙醇溶剂或甲醇溶剂，60质量份至70质量份；硬脂酸钙，0.1质量份至0.2质量份。

4、在一些实施例中，热塑性复合树脂包括：热塑性酚醛树脂粉末，6质量份至16质量份；聚乙烯醇缩醛，1质量份至4质量份；其中，聚乙烯醇缩醛包括但不限于聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇缩甲乙醛中的一种或多种。

5、在一些实施例中，偶联剂包括：硅烷偶联剂，0.01质量份至0.03质量份；钛酸酯偶联剂，0.005质量份至0.015质量份。

6、根据本发明的第二方面，提供一种树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法，制备方法包括：将60至77质量份的乙醇或甲醇、6至16质量份热塑性酚醛树脂粉末和1至4质量份聚乙烯醇缩醛倒入容器中搅拌，得到复合热塑性包覆树脂溶液；向复合热塑性包覆树脂溶液中倒入15至20质量份表面处理后的空心玻璃微珠和0.1至0.2质量份硬脂酸钙，通过搅拌和挥发处理得到树脂包覆的空心玻璃微珠；对树脂包覆的空心玻璃微珠进行研磨处理，得到分散后的树脂包覆空心玻璃微珠成品。

7、在一些实施例中，将60至70质量份的乙醇或甲醇、6至16质量份热塑性酚醛树脂粉末和1至4质量份聚乙烯醇缩醛倒入容器中搅拌，得到复合热塑性包覆树脂溶液的步骤，具体包括：依次将60至70质量份的乙醇或甲醇、6至16质量份热塑性酚醛树脂粉末、1至4质量份聚乙烯醇缩醛倒入搅拌机中，常温常压条件下搅拌2小时至3小时。

8、在一些实施例中，向复合热塑性包覆树脂溶液中倒入15至20质量份表面处理后的空心玻璃微珠和0.1至0.2质量份硬脂酸钙，通过搅拌和挥发处理得到树脂包覆的空心玻璃微珠的步骤，具体包括：向复合热塑性包覆树脂溶液中倒入15至20质量份表面处理后的空心玻璃微珠，加热至45℃至55℃搅拌1小时至2小时，加入0.1至0.2质量份硬脂酸钙后，在45℃至55℃的减压条件下继续搅拌10小时至20小时，待溶液蒸干至固体状态后停止搅拌，在40℃至45℃恒温5小时至10小时至溶剂酒精完全挥发，得到树脂包覆的空心玻璃微珠。

9、在一些实施例中，对树脂包覆的空心玻璃微珠进行研磨处理，得到分散后的树脂包覆空心玻璃微珠成品的步骤，具体包括：将树脂包覆的空心玻璃微珠倒入研磨机中，研磨15分钟至45分钟，得到分散后的树脂包覆空心玻璃微珠成品。

10、在一些实施例中，依次向复合热塑性包覆树脂溶液中倒入15至20质量份表面处理后的空心玻璃微珠之前，制备方法还包括：将偶联剂、乙醇和蒸馏水倒入混合机中搅拌10分钟至20分钟得到表面处理液，加入空心玻璃微珠，搅拌15分钟至30分钟，减压条件下加热至70℃至80℃恒温搅拌3小时至5小时，将溶液烘干，得到表面处理的空心玻璃微珠。

11、在一些实施例中，表面处理液质量为空心玻璃微珠的0.8倍至1.5倍，乙醇与蒸馏水质量比为8:1至10:1，偶联剂质量为空心玻璃微珠质量的1‰至2‰。

12、在一些实施例中，偶联剂为钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂混合物，钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂质量比为1:2.3至1:2.8。

13、本发明提供的技术方案至少带来以下有益效果：本发明所涉及的树脂包覆空心玻璃微珠密度为0.5g/cm3～1.35g/cm3，粒径为5μm～110μm。选用二阶热塑性酚醛树脂粉末，可反复溶于酒精，易于包覆空心玻璃微珠，包覆干燥后有良好的分散性，可反复软化粘结。相比于热固性酚醛树脂包覆，可以避免胶结过程不可逆，不能再地层中运移。通过加入聚乙烯醇缩醛，提高树脂与玻璃微珠的包覆性以及韧性和机械强度。抗压强度为12.6mpa～23.6mpa，80℃以上软化、粘结后，分别用质量百分比浓度为10％的hcl、10％的naoh和10％的nacl溶液在80℃浸泡24小时溶蚀率均小于0.2％。

14、本申请提供的树脂包覆空心玻璃微珠用于砂岩油藏深部大孔道堵调，采用复合热塑性包覆树脂，该树脂包覆空心玻璃微珠具有良好的分散性和和配液可注入性，便于注入施工。注入地层后，在高温条件下包覆膜软化，产生粘结作用，使单颗粒微球聚团并通过剪切-粘结的反复变化，形成聚团尺度的可逆变化，形成类似于聚合物微球的弹性变形效应，控制高渗条带的渗流阻力，达到改善注水驱开发的效果。相比于聚合物微球类驱油材料具有较高的理化稳定性，通过物理融化和凝固，实现胶结过程可逆，有利于材料在深部根据孔喉尺寸不同，做出反复剪切-粘结的尺度适应性团聚，可延长有效作用时间到200天以上，提高了在油田注水开发后期改善水驱效果的技术适应性。

技术特征：

1.一种树脂包覆空心玻璃微珠，其特征在于，所述树脂包覆空心玻璃微珠的制备材料包括：

2.根据权利要求1所述的树脂包覆空心玻璃微珠，其特征在于，所述复合热塑性包覆树脂包括：

3.根据权利要求1所述的树脂包覆空心玻璃微珠，其特征在于，所述偶联剂包括：

4.一种树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

5.根据权利要求4所述的树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述将60至70质量份的乙醇或甲醇、6至16质量份热塑性酚醛树脂粉末和1至4质量份聚乙烯醇缩醛倒入容器中搅拌，得到复合热塑性包覆树脂溶液的步骤，具体包括：

6.根据权利要求5所述的树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述向所述复合热塑性包覆树脂溶液中倒入15至20质量份表面处理后的空心玻璃微珠和0.1至0.2质量份硬脂酸钙，通过搅拌和挥发处理得到树脂包覆的空心玻璃微珠的步骤，具体包括：

7.根据权利要求6所述的树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述对所述树脂包覆的空心玻璃微珠进行研磨处理，得到分散后的树脂包覆空心玻璃微珠成品的步骤，具体包括：

8.根据权利要求4所述的树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述依次向所述复合热塑性包覆树脂溶液中倒入15至20质量份表面处理后的空心玻璃微珠之前，所述制备方法还包括：

9.根据权利要求8所述的树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述表面处理液质量为所述空心玻璃微珠的0.8倍至1.5倍，所述乙醇与所述蒸馏水质量比为8:1至10:1，所述偶联剂质量为所述空心玻璃微珠质量的1‰至2‰。

10.根据权利要求9所述的树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂混合物，所述钛酸酯偶联剂和所述硅烷偶联剂质量比为1:2.3至1:2.8。

技术总结本发明涉及微球驱油技术领域，具体而言，涉及一种树脂包覆空心玻璃微珠及其制备方法。其中，树脂包覆空心玻璃微珠的制备材料包括：偶联剂表面处理后的空心玻璃微珠，15质量份至20质量份；复合热塑性包覆树脂，7质量份至20质量份；乙醇溶剂或甲醇溶剂，60质量份至70质量份；硬脂酸钙，0.1质量份至0.2质量份。技术研发人员：马志,游靖,谢刚,史磊,雷小洋,秦忠海,邵忠华,刘颖,姜伟祺,闫暄崎受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20