随着油气资源的大面积开采,开采难度也越来愈大,因此需要使用水力压裂技术进行增产,压裂支撑剂是提高水力压裂技术的关键,压裂支撑剂的选择对压裂效果的影响十分显著。本文通过对国内外压裂支撑剂的发展现状的调研,针对目前国内外支撑剂制备方法和支撑剂性能的不足等问题,系统研究了两种不同压裂支撑剂的制备方法:(1)以石英砂作为基体材料,以树脂作为包覆材料的覆膜工艺制备出了低密度、高强度的覆膜支撑剂。研究了 NaOH对石英砂表面的刻蚀处理、覆膜树脂的种类、树脂的含量、树脂固化温度等对覆膜支撑剂性能的影响,通过红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对支撑剂的化学结构和表面微观结构的影响进行了系统的研究。(2)以石英粉作为基体材料,以水泥作为无机胶凝材料,树脂作为有机胶凝材料通过造粒、养护覆膜处理,制备出了低密度高强度的复合支撑剂,研究了造粒液、水泥含量、覆膜处理等对复合支撑剂性能的影响,通过红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对支撑剂的化学结构和表面微观结构进行了深入研究。通过两种不同的制备方法制备高强低密支撑剂,取得了较好的效果,主要结论如下:(1)通过使用NaOH刻蚀石英砂后,石英砂的破碎率下降了 7.67%,此时的石英砂刻蚀处理的最佳工艺为:使用3mol/L的NaOH刻蚀石英砂24h,此时的石英砂性能最好。(2)在研究单层树脂包覆石英砂时,树脂的种类、树脂的含量、固化温度等对覆膜支撑剂性能的影响时,发现石英砂在包覆聚酰亚胺树脂后其性能提高明显,其固化温度为180℃,树脂含量8wt%时,其性能优最好。(3)在双层树脂包覆石英砂的研究中,通过从树脂的加入顺序、树脂的加入量等方面来研究石英砂在包覆了双层树脂后对支撑剂的性能的影响。研究发现石英砂在包覆双壳层树脂后性能明显优于单覆膜支撑剂,双壳层覆膜支撑剂的最佳工艺为:改性石英砂在180℃时覆膜环氧树脂4wt%,恒温搅拌一段时间后,在包覆聚酰亚胺树脂6wt%,制备出的双壳层覆膜支撑剂性能最好,其球度为0.8,破碎率为2.7%,酸溶解度为2.2%,视密度为1.23g/cm3,体积密度为2.31 g/cm3。(4)新型复合支撑剂的最佳工艺为造粒液8wt%的水性环氧树脂,5wt%聚羧酸减水剂,87wt%水。粉料为60wt%的水泥,40wt%的石英粉,5%的水泥添加剂。经过造粒成球后,养护28天后包覆聚酰亚胺树脂所制备的复合支撑剂性能最佳,破碎率、体积密度、视密度、酸溶解度和球度分别为2.4%、1.39 g/cm3、2.43 g/cm3、2.4%和0.9。(5)将本文中的覆膜支撑剂和新型复合支撑剂与石英砂和陶粒支撑剂通过性能、微观形貌和成本进行了比较。得出结论,本文中研究的覆膜支撑剂和新型复合支撑剂其各种性能均优于石英砂支撑剂和陶粒支撑剂,并且价格便宜,工艺简单,完全满足各种需求。