一种低温自悬浮固化砂及制备方法

技术特征：
1.一种低温自悬浮固化砂，其特征在于，包括内核基料颗粒和自内核基料颗粒向外依次包覆的固化层、第一隔离层、催化层、第二隔离层、破胶层、第三隔离层和悬浮层。2.根据权利要求1所述的低温自悬浮固化砂，其特征在于：内核基料颗粒与固化层的质量比为1000:20-40；内核基料颗粒与第一隔离层的质量比为1000:2-4；内核基料颗粒与催化层的质量比为1000:2-4；内核基料颗粒与第二隔离层的质量比为1000:4-8；内核基料颗粒与破胶层的质量比为1000:1-1.3；内核基料颗粒与第三隔离层的质量比为1000:2-4；内核基料颗粒与悬浮层的质量比为1000:3-6。3.根据权利要求2所述的低温自悬浮固化砂，其特征在于：所述内核基料颗粒为石英砂或陶粒；所述固化层包括粘结剂和固化剂，粘结剂、固化剂的质量比为15-25:5-15；所述第一隔离层、第二隔离层、第三隔离层均为隔离剂；所述催化层为酸性催化剂；所述破胶层包括破胶剂、低温活化剂和辛基酚聚氧乙烯醚，破胶剂、低温活化剂、基酚聚氧乙烯醚三者的质量比为0.8-1:0.2-0.3:0.06；所述悬浮层为改性聚丙烯酰胺和辛基酚聚氧乙烯醚，改性聚丙烯酰胺、基酚聚氧乙烯醚两者的质量比为4-6:0.3，改性聚丙烯酰胺分子量为800-1200万。4.根据权利要求3所述的低温自悬浮固化砂，其特征在于：所述粘结剂为环氧树脂；所述固化剂为酚醛胺环氧树脂固化剂；所述隔离剂为聚乙二醇；所述酸性催化剂为苯磺酸；所述破胶剂为过硫酸铵；所述低温活化剂为亚硫酸氢钠。5.根据权利要求4所述的低温自悬浮固化砂，其特征在于：所述破胶剂为氧化破胶剂；所述低温活化剂为还原剂。6.根据权利要求5所述的低温自悬浮固化砂，其特征在于：所述内核基料颗粒为40-70目的石英砂或陶粒。7.一种低温自悬浮固化砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将设计量内核基料颗粒投入反应釜中，开启搅拌机，开启干燥热风，干燥热风的温度为35℃-40℃；(2)将设计量的粘结剂通过喷嘴加入反应釜中的内核基料上，继续搅拌，维持干燥热风鼓风，搅拌180s-240s；维持反应釜内温度，通过喷嘴向反应釜加入设计量的热融化的固化剂溶液，继续混拌180-240s；(3)反应釜底部热风改为常温空气，冷却反应釜内的物料，反应釜内的物料筛分后得到固结砂；(4)配置隔离层溶液：将设计量的隔离剂充分溶解于乙醇，得到第一、第二、第三隔离层所用的隔离剂；(5)配置破胶层：在设计量的辛基酚聚氧乙烯醚中加入无水乙醇，再加入设计量的破胶剂和低温活化剂，得到破胶层所用的破胶剂；(6)配置悬浮层：在设计量的辛基酚聚氧乙烯醚中加入无水乙醇，再加入设计量的改性聚丙烯酰胺，得到悬浮层所用的悬浮剂；(7)将步骤(3)中制备的设计量的固结砂投入反应釜中，开启干燥热鼓风，热风温度35℃-40℃，开启搅拌机，边搅拌边喷涂热溶隔离剂；维持釜内热风鼓风，封闭釜口，抽真空，回收溶剂；(8)维持釜内温度及混拌强度，将酸性催化剂完全热熔解后维持温度，通过喷嘴按设计
量喷涂于釜内的物料上，维持混拌；封闭釜口，抽真空，回收溶剂；(9)维持釜内温度及混拌强度，通过喷嘴将热溶的隔离剂喷涂到反应釜的物料表面；封闭釜口，抽真空，回收溶剂；(10)维持釜内温度及混拌强度，通过喷嘴将步骤(5)中配置的破胶剂浆液喷涂于反应釜内物料表面，继续维持釜内温度混拌120秒；封闭釜口，抽真空，回收溶剂；(11)维持釜内温度及混拌强度，通过喷嘴将热溶的隔离剂喷涂到反应釜内物料表面，继续维持釜内温度混拌120秒，抽真空，回收溶剂；(12)维持釜内温度及混拌强度，通过喷嘴将步骤(6)中配置的悬浮剂浆液喷涂于釜内物料表面，继续维持釜内温度混拌120秒；封闭釜口，抽真空，回收溶剂；(13)待溶剂全部排出，改反应釜底部热风为常温空气，待物料冷却，停止鼓风，打开反应釜，停止搅拌，放出物料，过筛分后即得低温自悬浮固化砂。

技术总结
一种低温自悬浮固化砂，包括内核基料颗粒和自内核基料颗粒向外依次包覆的固化层、第一隔离层、催化层、第二隔离层、破胶层、第三隔离层和悬浮层。本发明所述低温自悬浮固化砂的优点如下：1、低温溶解。在地层温度在20℃以下，隔离层遇水溶解，无需施加压力；2、溶解时间可调；3、隔离层有效隔离固化剂和破胶剂，避免不同性质的物质相互影响干扰作用效果；4、施工工艺简单。5、低温固化，加入酸催化剂，促进了环氧树脂低温下缩聚反应，可在低温状态下快速固化。6、低温破胶。加入亚硫酸氢钠，有助于引发过硫酸铵释放氧自由基分解，缩短破胶时间和温度。本发明提供的低温自悬浮固化砂制备方法可操作性强、易于实施。易于实施。易于实施。


技术研发人员：侯岳 刘春生 宋刚 胡汉月 陈晓林 刘聃 崔淑英 何楠
受保护的技术使用者：中国地质科学院勘探技术研究所
技术研发日：2022.05.24
技术公布日：2022/8/12