低密度高强度水力压裂支撑剂的制备研究

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1、中图分类号：O643论文编号：2018304002UDC：密级：公开硕士学位论文低密度高强度水力压裂支撑剂的制备研究作者姓名：王臣君学科名称：化学工程研究方向：精细化学品研究与开发学习单位：华北理工大学学制:3年提交日期:2018年6月19日申请学位类别：工程硕士导师姓名：梁英华教授单位：华北理工大学化学工程学院李全来高工单位：唐山中浩化工有限公司论文评阅人：匿名单位：匿名单位：论文答辩日期：2018年08月29日答辩委员会主席：姚维学高工关键词：支撑剂；水力压裂；导流能力；体密度；视密度唐山华北理工大学2018年9月ResearchonPreparationofLowDensi

2、tyandHighStrengthHydraulicFracturingProppantDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyWangChenjun(ChemicalEngineering)ProfessorLiangYinghuaSupervisor:LiQuanlaiSeptember,2018摘要北美“页岩气革命”引发的石油工业的科技革命和理念

3、变革，使得全球天然气的生产供应得到了大幅度的增加，以往认为不具有开采价值的油气藏现在被认为具有巨大的工业可开采储量和商业价值，使得全球的油气工业正在从常规油气的勘探开发向非常规油气的勘探开发迈进。首先在深入分析目前水力压裂支撑剂的发展历史、分类和影响因素的基础上，以甲醇为主要原料制作的聚甲醛，通过加入一定比例增韧剂和聚环氧乙烷等添加剂，制得一种低密度高强度水力压裂支撑剂。其次根据SY/T5108-2014标准，对试验材料进行详细的样品测试。从测试数据上看最为关注的要素之一的体积密度仅为0.54kg/m3，这一项指标就超越了市场上普遍的支撑剂，将极大地降低水力压裂过程中携砂液的性能

4、要求，进一步降低施工作业泵的能耗成本；材料的硬度完全符合非常规能源开采的地质环境，能够支撑并形成高导流能力的裂缝；样品的化学性能稳定，能够经受实际压裂作业过程中盐酸氢氟酸混合溶液的侵蚀；粒度尺寸较均匀有利于形成排列较规整、分布较均匀、孔隙度较大和渗透率较高的人工裂缝。最后对所研发支撑剂和其他常规低密度支撑剂进行了圆球度、体密度、视密度和抗破碎能力等四个方面的对比测试和分析，并进行了导流能力测试。测试结果显示本试验材料具有良好的产品性能。图24幅；表19个；参63篇。关键词：支撑剂；水力压裂；导流能力；体密度；视密度分类号：O643-I-AbstractThescientifica

5、ndtechnologicalrevolutionandconceptchangeoftheoilindustrycausedbythe"shalegasrevolution"inNorthAmericahavemadetheproductionandsupplyoftheglobalnaturalgasgreatlyincreased.Theoilandgasreservoirsthathavebeenconsideredtohavenominingvaluehavenowbeenconsideredtohavehugeindustrialrecoverablereserves

6、andcommercialvalue,makingtheglobaloilandgasindustrybeingfromtheworldConventionaloilandgasexplorationanddevelopmentaremovingtowardsexplorationanddevelopmentofunconventionaloilandgas.Basedonthein-depthanalysisofthedevelopmenthistory,classificationandinfluencingfactorsofthecurrenthydraulicfractu

7、ringproppant,thispapermakesakindoflowdensityandhighstrengthhydraulicfracturingproppantbyaddingacertainproportionoftougheningagentandpolyepoxide.Secondly,accordingtotheSY/T5108-2014standard,thetestmaterialistestedindetail.Oneofthemostconcerned