[發(fā)明專利]一種超低密度石油壓裂支撐劑及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610102506.2
• 申請(qǐng)日: 2016-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN105567214A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董慶國(guó);董穎;裴耀紅;崔麗芳;王勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沁源縣元昌特材有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/80
• 分類號(hào): C09K8/80
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油壓裂支撐劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低密 度石油壓裂支撐劑及其制備方法。

背景技術(shù)

在石油天然氣深井開采時(shí)，高閉合壓力低滲透性礦床經(jīng)壓裂處理后，使含 油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出，此時(shí)需要將石油壓裂支撐 劑注入巖石基層，以超過地層破裂強(qiáng)度的壓力，使井筒周圍巖層產(chǎn)生裂縫，形 成一個(gè)具有高層流能力的通道。為保持壓裂后形成的裂縫開啟，油氣產(chǎn)物能順 暢通過，市場(chǎng)對(duì)石油壓裂支撐劑的圓度、球度、濁度和導(dǎo)流能力以及抗酸度都 有著很高的要求，現(xiàn)有的石油壓裂支撐劑存在強(qiáng)度低、耐腐蝕能力差和導(dǎo)流能 力弱的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有石油壓裂支撐劑存在強(qiáng)度低、耐腐蝕能力差和導(dǎo) 流能力弱的技術(shù)問題，提供一種超低密度石油壓裂支撐劑及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種超低密度石油壓裂支撐劑，它是由以下重量份的原料制成：鋁礬土 70-75份、粉煤灰6-10份、錳3-6份、黏土8-10份和白云石2-4份。

所述鋁礬土為廢棄的鋁礬土尾料或鋁礬土邊角料。

一種制備所述超低密度石油壓裂支撐劑的方法，其由以下步驟制成：

1)破碎：把鋁礬土、粉煤灰、錳、黏土和白云石分別送入破碎系統(tǒng)中進(jìn)行 破碎，并將鋁礬土、粉煤灰、錳、黏土和白云石破碎成粒度為≤8mm的顆粒；

2)粉磨：將重量份為70-75份的鋁礬土、6-10份的粉煤灰、3-6份的錳、 8-10份的黏土和2-4份的白云石的顆粒料混合均勻并送入球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨烘 干制成生料粉；

3)制球：將生料粉送入盤式制球機(jī)中并加水制成料球，并通過篩分裝置篩 選出合格粒徑的料球；所述生料粉和水的重量比為10：1；

4)煅燒：將料球送入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成陶粒砂，所述回轉(zhuǎn)窯窯尾烘干區(qū)溫度 為380-420℃，煅燒區(qū)溫度為1300-1400℃；

5)冷卻：將煅燒成的陶粒砂送入回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)中冷卻至常溫；

6)篩分：將冷卻的陶粒砂送入多級(jí)振動(dòng)篩中篩分，按要求分為多個(gè)粒徑品 級(jí)的陶粒砂即制成石油壓裂支撐劑。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，以鋁礬土廢棄尾料、邊角料、錳粉等多種原材 料為原料，經(jīng)過破碎、粉磨、制粒和高溫?zé)Y(jié)等多道工藝制作而成，具有耐高 溫、高壓、強(qiáng)度高、導(dǎo)流能力強(qiáng)、及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，主要用于油田井下支撐， 以增加石油天然氣的產(chǎn)量。實(shí)踐證明，可提高產(chǎn)量30－50％，還能延長(zhǎng)油氣井服 務(wù)年限，是石油、天然氣低滲透油氣井開采、施工的關(guān)鍵材料，屬環(huán)保產(chǎn)品。 是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強(qiáng)度支撐劑的替代品，對(duì)增產(chǎn)石油天然 氣有良好效果。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例中的一種超低密度石油壓裂支撐劑，它是由以下重量份的原料制 成：鋁礬土70份、粉煤灰6份、錳3份、黏土8份和白云石2份，所述鋁礬土 為廢棄的鋁礬土尾料。

一種制備本實(shí)施例所述超低密度石油壓裂支撐劑的方法，其是由以下步驟 制成：

1)破碎：把鋁礬土尾料、粉煤灰、錳、黏土和白云石分別送入破碎系統(tǒng)中 進(jìn)行破碎，并將鋁礬土尾料和邊角料、粉煤灰、錳、黏土和白云石破碎成粒度 為≤8mm的顆粒；

2)粉磨：將重量份為70份的鋁礬土尾料、6份的粉煤灰、3份的錳、8份 的黏土和2份的白云石的顆粒料混合均勻并送入球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨烘干制成生 料粉；

3)制球：將生料粉送入盤式制球機(jī)中并加水制成料球，通過篩分裝置篩選 出合格粒徑的料球，不合格的料球返回到粉磨步驟重新粉磨；所述生料粉和水 的重量比為10：1；

4)煅燒：將合格粒徑的料球送入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成陶粒砂，所述回轉(zhuǎn)窯窯尾 烘干區(qū)溫度為380℃，煅燒區(qū)溫度為1300℃；

5)冷卻：將煅燒成的陶粒砂送入回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)中冷卻至常溫；

6)篩分：將冷卻的陶粒砂送入多級(jí)振動(dòng)篩中篩分，按要求分為多個(gè)粒徑品 級(jí)的陶粒砂即制成石油壓裂支撐劑，粒徑品級(jí)如下：

Ⅰ型0.45－0.9mm(20目－40目)

Ⅱ型0.9－1.25mm(16目－20目)

Ⅲ型1.0－1.70mm(12目－18目)

Ⅳ型0.224－0.65mm(40目－60目)；