[發明專利]一種耐酸氧化鋁基陶粒壓裂支撐劑的制備方法

在審

• 申請號: 201510500065.7
• 申請日: 2015-08-16
• 公開（公告）號: CN104987049A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 馬俊良;吳伯麟
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種耐酸氧化鋁基陶粒壓裂支撐劑的制備方法。

背景技術

水力壓裂技術是石油行業中提高油氣井產能的重要技術之一，油氣壓裂開采是維護油氣田增產、穩產的重要技術，對于低滲透率及超深油氣藏的開發尤為重要。

國內目前生產的壓裂支撐劑多是以鋁礬土為主要原料，添加一些輔助原料制備的中、低檔產品，強度及耐酸性均無法滿足深層油氣井開采的工藝要求。國外主要采用燒結剛玉來制備高檔陶粒支撐劑，國內目前仍沒有制備高檔支撐劑的成熟技術，用于深層油氣井開采的高檔支撐劑主要依賴于美國進口，價格相當昂貴，而成本還不及此價格的1/3。

支撐劑在深層的地下工作，要承受地層中的各種腐蝕，所以支撐劑要具有良好的耐酸性能。耐酸性能是壓裂支撐劑的重要指標，有著良好的耐酸性能的壓裂支撐劑可以在地下巖縫中的酸性環境下長時間工作，并保持高的導流能力，從而可以提高油、氣井的產量。石油壓裂支撐劑的耐酸性是一個較難達到的指標，我國曾因全國產品均達不到原定標準而降低要求，耐酸性問題是當前支撐劑行業的一項技術難題。因此，制備耐酸性能優異的陶粒支撐劑迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題提供了一種制備耐酸性能優異的陶粒支撐劑的方法。

具體步驟為：

（1）原料各組分質量百分比含量為：氧化鋁：83-99%，稀土鐿的化合物0.01-10%，復合添加劑0.1-15%，原料的質量百分比之和為100%，復合添加劑為鈣、鎂和硅的化合物或礦物。

（2）將步驟（1）配好的料放入球磨裝置中球磨15-50小時。

（3）將步驟（2）得到的漿料烘干后，造粒制成生坯。

（4）將步驟（3）所得生坯在1000-1500℃燒結，保溫0.5-2小時，冷卻至室溫。

（5）按標準：SY/T5108—2006對成品進行酸溶解度測試。

所述稀土鐿的化合物為氧化鐿、碳酸鐿、硝酸鐿、草酸鐿、磷酸鐿和氫氧化鐿中的一種。

所述鈣的化合物為氧化鈣的質量百分比含量大于45%的化合物，含鈣的礦物為石灰巖、文石、鈣長石、方解石、白云石和白堊巖中的一種。

所述硅的化合物為氧化硅的質量百分比含量大于35%的化合物，含硅的礦物為高嶺土、透輝石、蒙脫石、葉臘石、滑石和蛇紋石中的一種。

所述鎂的化合物為氧化鎂的質量百分比含量大于45%的化合物，含鎂的礦物為水鎂石、菱鎂礦和白云石中的一種。

本發明原料廣泛，采用一般工業設備，工藝簡單，便于工業化生產，制備出的陶粒支撐劑耐酸性能好。

具體實施方式

實施例1：

（1）原料各組分質量百分比含量為：氧化鋁：89.99%、高嶺土3.33%、方解石3.33%、白云石3.34%和氧化鐿（Yb₂O₃）0.01%。

（2）將步驟（1）配好的料放入球磨裝置中球磨20小時。

（3）將步驟（2）得到的漿料烘干后，造粒制成生坯。

（4）將步驟（3）所得生坯在1350℃燒結，保溫1小時，冷卻至室溫制得陶粒壓裂支撐劑。

（5）按標準：SY/T5108—2006對支撐劑進行酸溶解度測試，酸溶解度為0.501%。

實施例2：

（1）原料各組分質量百分比含量為：氧化鋁：85%、高嶺土3.33%、方解石3.33%、白云石3.34%和氧化鐿（Yb₂O₃）5%。

（2）將步驟（1）配好的料放入球磨裝置中球磨30小時。

（3）將步驟（2）得到的漿料烘干后，造粒制成生坯。

（4）將步驟（3）所得生坯在1375℃燒結，保溫1.5小時，冷卻至室溫制得陶粒壓裂支撐劑。

（5）按標準：SY/T5108—2006對支撐劑進行酸溶解度測試，酸溶解度為0.345%。