[發明專利]低密度陶粒支撐劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110423348.8
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102516977A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 程傳文;張希君;高明;劉騰;孟小剛;趙東霞
• 申請（專利權）人: 三門峽方圓實業股份有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80;C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明屬于油、氣井壓裂工藝用固體支撐劑技術領域，特別涉及一種低密度陶粒支撐劑及其制備方法。

背景技術

在石油、天然氣深井開采的壓裂工藝中，都會用到支撐劑，為油氣流的流通提供高滲透性的通道，保持高導流能力，以提高油、氣的產量。我國石油行業一般把體積密度不大于1.65g/cm³，視密度不大于3.00g/cm³，閉合壓力為52MPa、破碎率不大于9.0%的陶粒支撐劑稱為低密度陶粒支撐劑。用低密度陶粒支撐劑做油井壓裂支撐劑開采原油時，具有用量少、施工方便、成本低的特點。目前，低密度陶粒支撐劑大多以氧化鋁含量大于70%的鋁土礦為主要原料，并添加少量粘土及礦化劑，通過隧道窯或回轉窯高溫燒制的方式生產。但由于氧化鋁含量大于70%的鋁土礦資源日趨緊張，且價格較高，較中低品位的鋁土礦每噸高250元左右，因此現有低密度陶粒支撐劑存在著生產原料不足且生產成本高問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低密度陶粒支撐劑及其制備方法，可以克服目前原料緊張、生產成本高的缺陷。

本發明采用的技術方案如下：

低密度陶粒支撐劑，所述支撐劑由下述質量百分比的原料制得：

鋁土礦??????85%—95%，

粘土????????1%—4%，

鉀長石??????1%—4%，

石英????????0—3%，

石灰石??????1%—4%，

白云石??????0—2%。

所述的鋁土礦中AL₂O₃質量含量為63%—69%，Fe₂O₃＜2%；石灰石中CaCO₃≥95%；粘土中AL₂O₃質量含量為30-38%；鉀長石中K₂O+Na₂O＞13%；石英中SiO₂＞95%；白云石中CaO＞25%，MgO＞17%。

制備時，將各原料粉碎后混合制粒，然后于窯中燒制而成。

具體的，所述原料粉碎成325目篩通過率大于95%的細粉。

優選在燒制前，將制粒后得到的顆粒先干燥至水分含量不高于5%。

干燥前對顆粒的篩選按照所需規格的要求進行即可。

燒制的溫度為1320-1380℃，燒制時間為0.5-1.5h。

更為具體的，將各原料分別磨成325目篩通過率大于95%的細粉，按比例稱取后用球磨機混合均勻后放入制粒鍋內，在制粒鍋勻速轉動及噴霧作用下成粒，顆粒經篩選后，干燥至水分含量不大于5%，然后進入回轉窯中，在1320-1380℃燒制0.5-1.5h制得所述低密度陶粒支撐劑。

本發明公開了一種低密度陶粒支撐劑及其制備方法。通過選用中低品位的鋁土礦生料，保證了原料的供應且僅此項就比用氧化鋁含量大于70%的鋁土礦降低生產成本250元/噸；同時，選用鉀長石或者鉀長石與白云石為助燒劑，比目前常用的錳礦粉的成本要低；原料總成本比傳統工藝至少低350元/噸，制成品成本基本上在910-940元/噸。當然，最主要的是通過各原料的配合，不僅實現了降低成本的目的，也同時保證了產品的性能。再者，燒制過程中，本發明工藝不受窯內氣氛的影響，且每生產一噸成品標煤用量在190-200Kg左右，比現有工藝可以節約標煤50Kg。

經檢測，本發明所述低密度陶粒支撐劑成品的體積密度為1.56-1.59g/cm³，視密度為2.78-2.84g/cm³，閉合壓力為52MPa時破碎率為4.8-5.5%，其它指標也均符合國家石油天然氣SY/T?5108-2006的行業標準。

本發明相對于現有技術，有以下優點：

本發明所用原料來源廣、便于采購，價格低；生產工藝簡單便捷；從總體上降低了產品的成本。

具體實施方式

???以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于此：

實施例1

本發明的低密度陶粒支撐劑由下述質量百分比含量的原料制成：

鋁土礦85%，粘土3%，鉀長石3%，石英3%，石灰石4%，白云石2%。?