[發(fā)明專利]有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610755386.6
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107794032A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牟紹林
• 申請（專利權(quán)）人: 牟紹林
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種支撐劑的制備工藝，具體涉及有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝。

背景技術(shù)

水力壓裂技術(shù)作為油氣井增產(chǎn)的主要方法，已廣泛應(yīng)用于各種油氣田的開發(fā)中，而有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝則是石油水力壓裂工藝技術(shù)能否成功的關(guān)鍵。在油氣井開采時，為使地層深處巖石裂隙保持開裂狀態(tài)，需使用有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝作為支撐物。通過高壓手段把含有支撐劑的壓裂液注入巖石層裂縫中之塵封巖層，為油氣流通提供高滲透性的通道，提高導(dǎo)油率，增加油氣產(chǎn)量。

有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝主要分為三類：天然石英砂、燒結(jié)剛玉制品和燒結(jié)陶粒。石英砂由于強度低、易破碎等缺點，僅適用于淺井、低閉合壓力油氣層的水力壓裂。由于大部分油氣井屬于中等深度，因而國外多采用硬度大不易碎的燒結(jié)剛玉制品作為中、深層油氣井的壓裂支撐劑；但這種支撐劑原料來源困難，加工工藝復(fù)雜，制備成本高，推廣應(yīng)用受限制。而燒結(jié)陶粒支撐劑原材料來源廣泛，制品強度高、密度低，受到人們的關(guān)注。因此，燒結(jié)陶粒是未來低成本有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝的主要發(fā)展方向。

目前國內(nèi)應(yīng)用的陶粒支撐劑主要以鋁礬土、鉀長石、粘土、膨潤土、白云石、硅灰石、鐵粉等為原料，陶粒的制備方法有：有機物包覆固化法、熔融噴吹法和燒結(jié)法。

但現(xiàn)有技術(shù)中有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝的配方要保證支撐強度的時候燒結(jié)后效果不佳，且燒結(jié)時間較長，當(dāng)配方的燒結(jié)效果佳時，其燒結(jié)后支撐強度達(dá)不到要求，進而導(dǎo)致成品率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有技術(shù)中有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝的配方不能同時滿足燒結(jié)和支撐強度，導(dǎo)致成品率低的問題，提供解決上述問題的有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝，包括：

步驟一、將粘土粉、鉀長石粉、錳礦粉和鋁礬土粉均混合，然后進行均化細(xì)化處理；

步驟二，將細(xì)化后的物料與灰砷在球磨機中混合均勻后制粒；

步驟三，篩分出粒徑符合要求的顆粒進行燒結(jié)，燒結(jié)的條件為：500-550℃預(yù)熱10-30min，再緩慢升溫至1300℃，升溫速度為10-15℃/min，在1300℃保溫30min，再急速降溫到600-650℃，然后升溫到700-750℃保溫30min以上，最后自然冷卻后即可；

其中，上述各組分的組成比例為：1wt％～10wt％的粘土粉；10wt％～15wt％的鉀長石粉；3wt％～5wt％的錳礦粉；0.01wt％～2wt％的灰砷；余量為鋁礬土粉。

本發(fā)明利用灰砷在613攝氏度升華的特性，有效在燒結(jié)過程中降低產(chǎn)品的視密度，同時，通過粘土粉、鉀長石粉、錳礦粉和鋁礬土粉的配合燒結(jié)，達(dá)到較高的支撐強度，同時，本發(fā)明中灰砷的加入并不會對支撐強度和燒結(jié)效果造成影響。

同時，通過本發(fā)明的檢測結(jié)果顯示可知，本發(fā)明中該配比下，支撐強度和支撐強度達(dá)到最佳要求，且該配比下燒結(jié)后得到地成品，其成品率高達(dá)90%以上，效果十分顯著。

進一步，本發(fā)明包括5wt％～6wt％的粘土粉；11wt％～13wt％的鉀長石粉；3wt％～5wt％的錳礦粉；0.01wt％～1wt％的灰砷；余量為鋁礬土粉。

更進一步地，本發(fā)明包括6wt％的粘土粉；11wt％的鉀長石粉；4wt％的錳礦粉；0.8wt％的灰砷；余量為鋁礬土粉。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明利用灰砷在613攝氏度升華的特性，有效在燒結(jié)過程中降低產(chǎn)品的視密度，同時，通過粘土粉、鉀長石粉、錳礦粉和鋁礬土粉的配合燒結(jié)，達(dá)到較高的支撐強度，同時，本發(fā)明中灰砷的加入并不會對支撐強度和燒結(jié)效果造成影響；

2、本發(fā)明通過本發(fā)明的檢測結(jié)果顯示可知，本發(fā)明中該配比下，支撐強度和支撐強度達(dá)到最佳要求，且該配比下燒結(jié)后得到地成品，其成品率高達(dá)90%以上，效果十分顯著。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

有效降低視密度的石油壓裂支撐劑的制備工藝，包括：

步驟一、將粘土粉、鉀長石粉、錳礦粉和鋁礬土粉均混合，然后進行均化細(xì)化處理；

步驟二，將細(xì)化后的物料與灰砷在球磨機中混合均勻后制粒；