[00828721]超低密度压裂支撑剂制备技术与应用

该成果属于矿山工程技术的油气田井开发工程领域。 石油和天然气是一种重要的战略物资，提高油气资源的采收率对中国及世界油气产业具有重大意义；压裂支撑剂是油气开采过程中的重要材料，其质量与性能直接影响油气的产量及生态环境，因此高品质压裂支撑剂制造技术的突破是该领域急需解决的关键问题。 传统压裂支撑剂一般为陶粒和覆膜砂，由于密度大，需使用大量高粘度有机携砂液输送，导致携砂效率低、污染环境等问题。经科研团队的艰苦攻关，研制出了超低密度压裂支撑剂，实现了清水携带，大幅提升了压裂效率，减少了环境污染。 该成果的2个技术发明点为： ①研制了无机/聚合物超低密度压裂支撑剂。该技术将矿物材料结构调控与深加工工艺应用于复合型超低密度压裂支撑剂的制造，使低品位的矿物材料提升为高附加值的功能材料。制备的超低密度压裂支撑剂产品中无机物添加量可达50wt%，大幅度降低了制造成本。两家石油开采企业应用评价：与美国同类产品相比，该技术研发的支撑剂产品耐温性能高、抗压性能好、价格低，为复合型超低密度压裂支撑剂的制造提供了新途径。 ②首次将悬浮聚合技术用于矿物复合型超低密度压裂支撑剂的制造。利用该技术研发的产品圆球度好、密度低，解决了现有支撑剂由于密度大而不易输送、易破碎的应用瓶颈。制备的产品密度降低到1.05-1.25g/cm³，52MPa闭合压力下破碎率低于3%，耐热温度提高到154℃。这些性能指标的突破为拓展超低密度压裂支撑剂在石油开采行业的应用提供了技术上的支持。 该成果已获发明专利8项，其中美国发明专利1项，发表多篇论文；已培养硕博研究生11名。专利技术已在湖北、江苏和河南等公司得到了实施，新增就业岗位78个，省内外累计新增产值1277.31万元，新增利税451.16万元。该成果实施提高了中国支撑剂产品在石油和天然气开发行业的应用水平，满足了国内超低密度压裂支撑剂产品的技术需求，打破了其长期依赖进口的局面，为中国支撑剂产业的发展和技术进步输入新的活力，孕育新的核心竞争力，为石油和页岩气开采产业的升级换代提供了新的机遇。