[發明專利]一種低成本陶粒支撐劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202310148553.0
• 申請日: 2023-02-22
• 公開（公告）號: CN116177882A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 李樂軍;彭青松;邱晶;倪文;晏鴻玨;羅培強;羅紅瑩
• 申請（專利權）人: 四川君和環保股份有限公司
• 主分類號: C03C11/00
• 分類號: C03C11/00;C09K8/80;C03C10/00;C03C1/00;C03B19/10
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 劉靜榮

本發明涉及一種低成本陶粒支撐劑及其制備方法。所述制備方法為：將頁巖氣油基巖屑進行無氧蒸餾，得到蒸餾干渣；將蒸餾干渣進行粉碎，得到干渣粉末；將干渣粉末進行造粒，得到生球；將生球于1090～1120℃下燒結2～2.5h，得到所述低成本陶粒支撐劑。本發明不僅實現了油基巖屑蒸餾干渣的資源化利用，變廢為寶，還具有原料單一、制備工藝簡單、經濟環保、生產成本低等特點。本發明解決了大量干渣堆積的環境問題，而且獲得了一種高性能的陶粒支撐劑，可以完全替代鋁礬土制備陶粒支撐劑傳統工藝，規避成本高，溫度高能耗高、資源匱乏等問題。

技術領域

本發明屬于油氣開采領域，具體涉及一種低成本陶粒支撐劑及其制備方法。

背景技術

石油是重要的戰略資源，我國石油的探明可采儲量、資源量、產量值都明顯遠低于世界平均水平，油田的有效開采和增產變得越來越重要，水力壓裂技術是使用最多的油井增產措施，其中支撐劑是水力壓裂一個重要組成部分，支撐劑性能的好壞直接影響油井增產能力的高低。隨著深井致密油層的不斷開發，油井底部閉合壓力隨之增大，對支撐劑的強度要求也不斷提高。

目前同類支撐劑的制備原料不僅包括干基污泥(50～60％)、石英砂(10～40％)、粉煤灰(2～10％)、鋁礬土(2～8％，鋁礬土純度≥65％)和粘土(1～5％)，還包括錳粉(1～5％)、鋁粉(1～3％)、鈦白粉(1～3％，鈦白粉純度≥50％)及白云石(1～2％)，其成分極為復雜，工業生產控制難度大。

且常用的人造陶粒支撐劑的原料為鋁礬土，其中氧化鋁含量越高，密度越大，強度也越強。但是近些年我國陶瓷工業迅速發展，高氧化鋁含量的優質鋁礬土儲量迅速下降。一方面原料成本激增，另一方面常用的鋁礬土支撐劑使用燒結法，燒結溫度為1300～1600℃，耗能成本也巨大。

另外，在油氣開采過程中也存在一個現狀：隨著原油開采技術的改進，石油產量增加的同時，油污泥產生量也隨之增加，對油污泥處理得到后的干渣屬于一般固體廢棄物，由于其中含有較高含量的硫酸鋇，因此作為水泥摻料等應用場景均受到限制，目前國內外的油污泥干渣處置以可井場鋪路、水泥摻料、制磚原料等低附加值利用為主，基本屬于為了工業固廢消納而采取的無奈之舉，油污泥干渣的價值沒有得到體現。

故基于以上情況，提出本發明技術方案。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明的方案是提供一種低成本陶粒支撐劑的制備方法，具體包括如下步驟：

(1)將頁巖氣油基巖屑進行無氧蒸餾，得到蒸餾干渣；

(2)將所述蒸餾干渣進行粉碎，得到干渣粉末；

(3)以水為介質，將所述干渣粉末進行造粒，得到生球；

(4)將所述生球于1090～1120℃下燒結2～2.5h，得到所述低成本陶粒支撐劑。

其中，蒸餾干渣的主要成分為SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、Fe₂O₃以及BaSO₄(具體含量如表1所示)，且油污泥干渣中的含油量≤3‰。

表1蒸餾干渣的主要成分