水力压裂是目前国内外提高原油采收率的主要技术之一,其中压裂液和支撑剂是其重要组成部分。水基压裂液经历了从活性水压裂液到稠化水压裂液再到水冻胶压裂液。虽然压裂液种类众多,但是它们或多或少都存在一定的问题,比如活性水压裂液用水量大,粘度小,成本高;稠化水压裂液粘度小,携砂性能差;水冻胶压裂液破胶不完全,残渣含量高,降低了充填层的渗透率等。传统的石英砂支撑剂抗压强度小,陶粒支撑剂制备成本高,覆膜支撑剂保质期短等问题。基于以上问题提出一种柔性支撑剂压裂传输技术,将压裂液和支撑剂合二为一,提供一种新的研究方向。柔性支撑剂是在支撑剂的表面包裹一层聚合物,该聚合物遇水可吸水膨胀,当其浮力大于自身重力可悬浮,携带支撑剂运移到裂缝末端,扩大了传输半径,避免了支撑剂的堆积,减少了滤失量,降低了对地层的伤害。通过对自悬浮支撑剂制备的可行性分析,确定了合成支撑剂包覆层的单体为丙烯酸和丙烯酰胺,交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。采用水溶液聚合法合成支撑剂包覆层,并对合成机理进行了研究。通过对比制备工艺,选用喷液流化床工艺制备柔性支撑剂。文章以支撑剂包覆层的膨胀倍数、膨胀速率、悬浮因子和强度作为优化合成条件的依据,通过筛选配方得到合成支撑剂包覆层的最佳条件。采用红外光谱以及扫描电镜对支撑剂包覆层的微观结构进行表征,结果表明与所设计的分子结构相吻合。最后对柔性支撑剂配制成压裂液的性能进行评价,评价标准依旧是其膨胀倍数、膨胀速率、强度和悬浮因子。文章对柔性支撑剂配制成压裂液使用时进行了温度、盐水浓度、Ca2+、Mg2+浓度、悬浮性、滤失性、破胶性等相关性能评价。此外还对破胶液进行了红外光谱和凝胶色谱表征以及岩心伤害实验。研究表明该柔性支撑剂可以满足压裂液的施工需求。在各个温度下,柔性支撑剂的膨胀倍数都可达到悬浮性的要求,悬浮因子大于1,悬浮性能可以满足;NaCl含量在40000mg/L以下的盐水溶液中,柔性支撑剂都可悬浮,并且地层中所含的Ca2+、Mg2+几乎不会对其悬浮性造成影响。因此可用地层水或海水配制压裂液,解决油田用水问题。此外柔性支撑剂的破胶性表明各个温度下破胶液的黏度都几乎达到排放要求,对地层几乎无伤害。