[發(fā)明專利]一種超低密度陶粒支撐劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710191999.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN106967408B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高峰;苗洋;陳耀斌;岳俊磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/80
• 分類號(hào): C09K8/80;C04B33/132;C04B33/13
• 代理公司: 14101 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司
• 代理人: 劉寶賢<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

一種超低密度陶粒支撐劑按重量百分含量計(jì)，該支撐劑包含以下原料組分：煅燒煤矸石45?65%、未煅燒煤矸石25?30%、氧化鋁粉5?20%、氟化鋁1?3%,五氧化二釩3?5%。本發(fā)明具有低成本，體積密度低的利用高嶺石質(zhì)煤矸石制備，且適用于低滲透非常規(guī)油氣藏水力壓裂的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油、氣井壓裂工藝用支撐劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高嶺石質(zhì)煤矸石制備超低密度陶粒支撐劑及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣藏被勘探開發(fā)利用，在能源結(jié)構(gòu)中起到了重要作用。非常規(guī)油氣儲(chǔ)層致密、滲透率低、孔隙度小于10%，孔喉以納米級(jí)為主（多小于1μm），因此，非常規(guī)油氣藏的開發(fā)對(duì)壓裂設(shè)備和材料提出了更高的要求。

國(guó)內(nèi)外在低滲透油氣藏的開采中成功運(yùn)用了低成本的清水壓裂，為油氣井的增產(chǎn)提供了非常有效的技術(shù)支持。清水壓裂要求支撐劑具有低成本、低密度、高強(qiáng)度等新的性能特點(diǎn)，以滿足低粘度壓裂液的配伍性需求。

現(xiàn)有技術(shù)制備的低密度陶粒支撐劑情況如下：

中國(guó)專利CN 102516977制備的陶粒支撐劑的體積密度≥1.56g/cm³；

中國(guó)專利CN 103484098A制備的陶粒支撐劑的體積密度≥1.56g/cm³；

中國(guó)專利CN 10366442A制備的陶粒支撐劑的體積密度≥1.49g/cm³；

中國(guó)專利CN 102942916A制備的陶粒支撐劑的體積密度≥1.43g/cm³

煤矸石是采煤和洗煤過(guò)程中排出的固體廢棄物。大量煤矸石長(zhǎng)期堆放既占用土地，浪費(fèi)資源，又會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。為了落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，有必要對(duì)煤矸石進(jìn)行綜合開發(fā)應(yīng)用，提高資源的利用率，降低資源的浪費(fèi)。

煤矸石的主要含量為二氧化硅和三氧化二鋁，因此可用于油氣開采行業(yè)來(lái)制備壓裂支撐劑。以鋁含量較低的高嶺石質(zhì)煤矸石研制密度低的陶粒支撐劑不僅使資源得到合理利用，促進(jìn)我國(guó)支撐劑行業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)提高我國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)的資源采收率具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低成本，體積密度低的利用高嶺石質(zhì)煤矸石制備，且適用于低滲透非常規(guī)油氣藏水力壓裂的超低密陶粒支撐劑及其制備方法。

本發(fā)明所述的超低密度陶粒支撐劑，按重量百分含量計(jì)，該支撐劑包含以下原料組分：

煅燒煤矸石45-65%、未煅燒煤矸石25-30%、氧化鋁粉5-20%、氟化鋁1-3%,五氧化二釩3-5%。

所述煤矸石原料來(lái)源于山西渾源,。

所述煤矸石Al₂O₃含量為34-39wt%，SiO₂含量為42-46wt%。

所述氧化鋁粉Al₂O₃含量≥80wt%；氟化鋁、五氧化二釩其含量均≥99wt%。

本發(fā)明超低密度支撐劑的體積密度為1.25-1.27g/cm³，視密度為2.65-2.69g/cm³，52MPa破碎率小于5.18-8.34%。

本發(fā)明一種超低密度陶粒支撐劑的制備方法包括如下步驟：