[發明專利]一種油氣田環保壓裂支撐劑及制備方法

有效

• 申請號: 201610045715.8
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105777024B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 宮武倫;嚴慧清;路光
• 申請（專利權）人: 北京融達建業建筑工程技術有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C09K8/80;C04B7/02;C04B14/06;C04B14/10;C04B18/08;C04B18/12;C04B18/14;C04B18/22;C04B22/06;C04B22/08;C04B22/10;C04B22/12
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1.一種油氣田環保壓裂支撐劑，其特征在于，采用了鉆井固體廢棄物為原料，所述油氣田環保壓裂支撐劑按重量百分比包括：20％-60％鉆井固體廢棄物、3％-7％沙子、1％-5％煉鐵廢渣、5％-8％硅酸鹽水泥、6％-10％硫鋁酸鹽水泥、5％-10％固化劑、二氧化錳2％-3％、4％-6％硫酸鈉、2％-5％碳酸鋇、5％-8％吸水膨脹橡膠顆粒、0.5％-1％激發劑、0.4％-0.8％增強劑、0.2％-0.5％消泡劑、0.1％-0.5％減水劑、0.3％-0.6％浸潤劑、1.2％-1.5％羥甲基纖維素鈉。

2.如權利要求1所述的油氣田環保壓裂支撐劑，其特征在于，所述的固化劑的組成按重量百分比包括：2％-7％粉煤灰、3％-8％高嶺土、聚二甲基二烯丙基氯化銨5％-10％、6wt％濃度的聚合氯化鋁水溶液3％-5％、聚氧乙烯月桂基醚0.1％-0.2％、雙氧水2％-5％、鋁酸鈉4％-8％、氧化鈣18％-23％、羥甲基纖維素鈉5％-10％、偏硅酸鈉2％-10％、環氧乙烷10％-12％、二氧六環1％-3％、8-羥基喹啉0.5％-1.0％、乙二胺四乙酸10％-15％、纖維素醚5％-15％。

3.如權利要求1-2任一所述的油氣田環保壓裂支撐劑，其特征在于，所述的減水劑為聚酰胺、聚羧酸、三聚氰胺中的至少一種；所述的激發劑為生石灰；所述的增強劑為鋁溶膠、硅溶膠、磷酸鋁凝膠或其組合。

4.如權利要求2所述的油氣田環保壓裂支撐劑，其特征在于，所述的聚二甲基二烯丙基氯化銨為8％-10％，所述的二氧化錳添加量為2.5％-3％。

5.如權利要求1-2任一所述的油氣田環保壓裂支撐劑，其特征在于，所述的減水劑為聚酰胺，所述的增強劑為硅溶膠。

6.一種油氣田環保壓裂支撐劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟：

(1)備料：

油氣田環保壓裂支撐劑按重量百分比包括：20％-60％鉆井固體廢棄物、3％-7％沙子、1％-5％煉鐵廢渣、5％-8％硅酸鹽水泥、6％-10％硫鋁酸鹽水泥、5％-10％固化劑、二氧化錳2％-3％、4％-6％硫酸鈉、2％-5％碳酸鋇、5％-8％吸水膨脹橡膠顆粒、0.5％-1％激發劑、0.4％-0.8％增強劑、0.2％-0.5％消泡劑、0.1％-0.5％減水劑、0.3％-0.6％浸潤劑、1.2％-1.5％羥甲基纖維素鈉；所述的固化劑的組成按重量百分比包括：2％-7％粉煤灰、3％-8％高嶺土、聚二甲基二烯丙基氯化銨5％-10％、6wt％濃度的聚合氯化鋁水溶液3％-5％、聚氧乙烯月桂基醚0.1％-0.2％、雙氧水2％-5％、鋁酸鈉4％-8％、氧化鈣18％-23％、羥甲基纖維素鈉5％-10％、偏硅酸鈉2％-10％、環氧乙烷10％-12％、二氧六環1％-3％、8-羥基喹啉0.5％-1.0％、乙二胺四乙酸10％-15％、纖維素醚5％-15％；

(2)預處理工序：

將含有水份的鉆井固體廢棄物摻入沙子、煉鐵廢渣、固化劑和硅酸鹽水泥，進行混合并攪拌均勻后，在堆放場中進行自然養護、自然干燥；

(3)烘干處理工序：

采用中低溫烘干設備將上述(2)步驟中的混合物料進行烘干處理，除去鉆井固體廢棄物中的表層水和層間水，或者等上述(2)步驟中的混合物料自然干燥后，待該混合物料可以進行粉磨狀態時進行下一道粉磨工序；

(4)粉磨工序：

將上述步驟(3)干燥后的混合物料用粉磨設備磨細到250目-400目時，摻入規定重量百分比的硫酸鈉、硫鋁酸鹽水泥、二氧化錳、碳酸鋇、吸水膨脹橡膠顆粒、消泡劑、減水劑、浸潤劑、羥甲基纖維素鈉后再進行無重力混料攪拌；

(5)成球工序：

在上述步驟(4)處理后的混合物料中加入規定重量百分比的激發劑和增強劑后，再次通過干燥、粉磨、混料工序后制得混合物料，將該混合物料投入成球機中，使用間歇噴入水霧，當母球出現時，間歇交替加入干粉和水霧，嚴格控制干粉和水霧的加入量與時間，使母球逐漸達到規定的尺寸；

(6)養護工序：

成球后的母球顆粒，按照一定的規格的篩網進行篩選，合格的顆粒放入養護車間進行養護，不合格的顆粒進入粉碎機粉碎后，再投入成球機中參與成球。

7.如權利要求6所述的油氣田環保壓裂支撐劑的制備方法，其特征在于，所述的減水劑為聚酰胺，所述的增強劑為硅溶膠。

8.如權利要求7所述的油氣田環保壓裂支撐劑的制備方法，其特征在于，所述的減水劑為聚酰胺、聚羧酸、三聚氰胺中的至少一種；所述的激發劑為生石灰；所述的增強劑為鋁溶膠、硅溶膠、磷酸鋁凝膠或其組合。