[發明專利]一種低密度石油陶粒支撐劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202111486988.3
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114015431B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 韓永峰;何學軍;雷中明;許文斌;臧營
• 申請（專利權）人: 河南鄭礦機器有限公司
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80;C04B38/02;C04B33/13;C04B33/135;C04B33/138
• 代理公司: 鄭州知一智業專利代理事務所(普通合伙) 41172
• 代理人: 劉彩霞

本發明公開一種低密度石油陶粒支撐劑，由以下重量份的原料制成：煤爐渣25?60份、明礬土15?45份、熟石灰3?20份、粘結劑0.2?3份、鎢錳鐵礦冶煉渣4?15份。同時提供該支撐劑的相應的制備方法。本發明制得的石油陶粒支撐劑在常規性能上滿足常規石油陶粒支撐劑的標準，耐酸堿性能好，比較適合石油開采等復雜的工況，綜合性能滿足中國石油天氣集團公司企業標準(Q/SY 125?2007)的要求。

技術領域

本發明屬于支撐劑的制作技術領域。

背景技術

石油天然氣深井開采時，用石油陶粒支撐劑隨同高壓溶液進入地層充填在巖層裂隙中，使支撐裂隙不因應力釋放而閉合，從而保持高導流能力，使油氣暢通，增加產量。實踐證明，使用高強石油陶粒支撐劑壓裂的油井可提高產量30～50％，還能延長油氣井服務年限，是石油、天然氣低滲透油氣井開采、施工的關鍵材料。

鋁礬土是傳統人工合成石油陶粒支撐劑的主要原材料，使用不同品質的鋁礬土可以生產不同抗壓強度等級的石油陶粒支撐劑，在制石油陶粒支撐劑時，鋁礬土一般要經過破碎、配料、粉磨、造粒、烘干、篩分、煅燒、篩分、包裝等工序，根據不同的工藝要求，來生產不同粒徑、密度、抗壓強度的石油陶粒支撐劑。

但是采用鋁礬土作為石油陶粒支撐劑的原材料，不足之處在于，一是鋁礬土資源緊張，每年有將近一半消耗量依賴于進口，價格偏高；二是鋁礬土資源主要集中在山西、河南、貴州、和廣西四個省(區)，在其它省、市、自治區就很難生產高質量石油陶粒支撐劑，想要大量持續生產就必須要外購運入當地，增加了交通成本。

專利CN 109337669A公開了一種高強度低密度石油支撐劑及其制備方法，該方法主要組分是鋁礬土55～65份、生鋁礦石22～25份、樹脂12～18份、硅微粉10.5～13.5份、膨潤土20～23份、白云石13～15份、碳酸鋇2.5～5.5份、石英砂24～26份、紫砂土31～35份、固化劑5～11份、潤滑劑13～16份、表面活性劑0.65～2.55份，經破碎、粉磨、攪拌、加熱、冷卻即可得到高強度低密度石油陶粒支撐劑。這種方法所用原料都很常見，但生產出的石油陶粒支撐劑強度高，還具有耐酸腐蝕性，不過此種方法鋁礬土比例高，且原料組分就有12種，十分復雜，增加了生產難度，不適合廣泛使用。

專利CN 104479667A公開了一種低密度中強度石油壓裂支撐劑及其制備方法，主要成分是由粉料和其重量4％的硅溶膠，按照重量比，粉料組成是：生礬土85～90份、鉬礦尾礦5～8份、膨潤土2～3份、復合添加劑2～5份，經過常規工藝獲得石油壓裂支撐劑。這種方法制得的石油支撐劑，處理了工業固廢鉬礦尾礦，但生礬土所占比例將近90％，生礬土使用量過多，原料少，成本高，不適合廣泛使用。

由此可見，現有技術基本都是以鋁礬土作為石油陶粒支撐劑的主要原料，使用比例在50％以上，但是由于鋁礬土的儲存量及分布原因，增加了生產成本。

發明內容

本發明目的在于提供一種低密度石油陶粒支撐劑，同時提供其相應的制備方法是本發明的另一發明目的。

基于上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種低密度石油陶粒支撐劑，由以下重量份的原料制成：煤爐渣25-60份、明礬土15-45份、熟石灰3-20份、粘結劑0.2-3份、鎢錳鐵礦冶煉渣4-15份。

低密度石油陶粒支撐劑，由以下重量份的原料制成：煤爐渣30-50份、明礬土20-40份、熟石灰5-15份、粘結劑0.5-2份、鎢錳鐵礦冶煉渣6-10份。

低密度石油陶粒支撐劑，由以下重量份的原料制成：煤爐渣45份、明礬土30份、熟石灰15份、粘結劑1份、鎢錳鐵礦冶煉渣9份。

所述粘結劑由皂石、檸檬酸、水按照質量比例為(65-75):(8-15):(18-25)混合制成。