專利名稱：超低密高強度石油支撐劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及石油壓井用壓裂支撐劑，尤其是涉及一種可使油田開采增產大幅度提 高的超低密高強度石油支撐劑。
背景技術：
眾所周知，水力壓裂技術是石油增產的主要技術措施，水力壓裂效果好，石油增產量就提高，而影響水力壓裂效果的因素較多。石油支撐劑和壓裂液是油氣田開采水力壓裂 施工中不可缺少的工程材料，同時壓裂液的類型和支撐劑的選擇也是影響壓裂效果的主要 因素。而支撐劑的視密度、強度和破碎率又是支撐劑影響壓裂效果的主要性能指標。目前 支撐劑的種類也比較多，有石英砂、陶粒、玻璃球和樹脂包等，由于陶粒支撐劑相對其它支 撐劑具有綜合性能指標更好的特點，因此現有深層低滲透油氣藏層開采大都采用陶粒支撐 齊U。目前陶粒支撐劑主要是采用鋁釩土為主要原料用電解或燒結方法進行制備，但陶粒支 撐劑視密度在2. 7mg/cm3以上，所具有的強度(抗壓)在52MPa水壓壓力下其破碎率大于 10%，不能完全滿足壓裂支撐劑需快速填充壓裂裂縫并穩(wěn)固地支撐裂縫縫面的技術要求， 造成地層深部油層局部有時出現壓裂裂縫在上部巖石的重力作用下重新閉合，從而降低水 力壓裂效果，不利于石油增產。

發(fā)明內容
針對上述現有技術中壓裂支撐劑存在的問題，本發(fā)明提出了一種不僅視密度低、 且抗壓強度高、破碎率小，能快速填充壓裂縫并支撐壓裂縫面，有利于石油增產的超低密高 強度石油支撐劑。本發(fā)明所采取的技術方案是所述超低密高強度石油支撐劑采用30-50% wt的白 泥、30-50% wt的高嶺土和10-20% wt的長石為原料混合后，再加入上述三種原料總重量 2-5%的增強劑，經濕法球磨、超細研磨、噴霧干燥、滾動成型、烘干、篩分和高溫燒制而成。所述白泥優(yōu)選江西省萍鄉(xiāng)市南坑鎮(zhèn)出產的白泥，所述高嶺土優(yōu)選江西省宜春市出 產的高嶺土，所述長石優(yōu)選江西省高安市出產的長石，所述增強劑為鋁溶膠、硅溶膠或磷酸 鋁凝膠。本發(fā)明采用上述技術方案所制成的支撐劑各項性能指標為破碎率(52MPa水壓力下)≤8%視密度2·0-2. 5mg/cm3本發(fā)明形成機理是所述原料混合加入增強劑后，經過濕法球磨和超細研磨工藝 處理，其混合料變成為超細顆粒狀(細度為0. 5-1 μ m)，因而大大提高顆粒的比表面積，使 增強劑能均勻細密地覆蓋在超細顆粒表面上，高溫燒制后能使支撐劑內部形成細小的網狀 骨架體，減少了支撐劑內部顆粒之間的空隙，使顆粒之間連接更緊密和牢固，從而大大降低 了支撐劑的視密度，提高了支撐劑抗壓強度，降低了支撐劑的破碎率。本發(fā)明超低密高強度石油支撐劑由于具有超低視密度，高強度和低破碎率的特點，因此制成的支撐劑具有很好的導流能力，在水力壓裂中能快速地填充壓裂裂縫，并在水 力壓裂結束后始終能使裂縫得到有效支撐，防止壓裂裂縫重新閉合，使地層流體以線性方 式進入裂縫，提高了水力壓裂效果，有利于石油增產。同時本發(fā)明還可充分利用本地資源為 原料進行制備，從而可降低支撐劑制造成本。
具體實施例方式實施例1，用35% wt的白泥、50% wt的高嶺土和15% wt的長石為原料均勻混合 后，再加入上述三種原料總重量4%的硅溶膠，經濕法球磨40小時、超細研磨后顆粒細度達 到0. 5-1 μ m，再進行噴霧干燥、而后在搪粒機中滾動成型、烘干定型后再進行20-40目篩 分，再將篩分后得到的支撐劑顆粒在1100-1300°C高溫下保溫2-4小時燒制而成。本實施例1制得的石油支撐劑經抽樣檢測，性能指標為視密度2·45mg/cm3破碎率(52MPa水壓力下):7·實施例2，采用50% wt的白泥、38% wt的高嶺土和12% wt的長石為原料均勻混 合后，再加入上述三種原料總重量2%的磷酸鋁凝膠，經濕法球磨40小時、超細研磨后顆粒 細度達到0. 5-1 μ m，再進行噴霧干燥、而后在搪粒機中滾動成型、烘干定型后再進行40-70 目篩分，再將篩分后得到的支撐劑顆粒在1100-130(TC高溫下保溫2-4小時燒制而成。本實 施例2制得的石油支撐劑經抽樣檢測，性能指標為視密度2·33mg/cm3破碎率(52MPa水壓力下):6· 2%實施例3，用40% wt的南坑白泥、40% wt的宜春高嶺土和20% wt的高安長石為 原料均勻混合后，再加入上述三種原料總重量3%的鋁溶膠，經濕法球磨40小時，超細研磨 后顆粒細度達到0. 5-1 μ m，再進行噴霧干燥、而后在搪粒機中滾動成型、烘干定型后再進行 30-50目篩分，再將篩分后得到的支撐劑顆粒在1100-1300°C高溫下保溫2-4小時燒制而 成。本實施例3制得的石油支撐劑經抽樣檢測，性能指標為視密度2·05mg/cm3破碎率(52MPa水壓力下)5·6%實施例4，用30% wt的南坑白泥、50% wt的宜春高嶺土和20% wt的高安長石為 原料均勻混合后，再加入上述三種原料總重量3%的鋁溶膠，經濕法球磨40小時，超細研磨 后顆粒細度達到0. 5-1 μ m，再進行噴霧干燥、而后在搪粒機中滾動成型、烘干定型后再進行 20-40目篩分，再將篩分后得到的支撐劑顆粒在1100-1300°C高溫下保溫2-4小時燒制而 成。本實施例4制得的石油支撐劑經抽樣檢測，性能指標為視密度2·39mg/cm3破碎率(52MPa水壓力下):6· 5%實施例5，用50% wt的南坑白泥、35% wt的宜春高嶺土 和15% wt的高安長石為 原料均勻混合后，再加入上述三種原料總重量4%的鋁溶膠，經濕法球磨40小時，超細研磨 后顆粒細度達到0. 5-1 μ m，再進行噴霧干燥、而后在搪粒機中滾動成型、烘干定型后再進行 40-70目篩分，再將篩分后得到的支撐劑顆粒在1100-1300°C高溫下保溫2-4小時燒制而 成。本實施例5制得的石油支撐劑經抽樣檢測，性能指標為
視密度2·23mg/cm3
破碎率(52MPa水壓力下)6·05%。
權利要求
1.超低密高強度石油支撐劑，其特征在于它采用30-50%Wt的白泥、30-50% Wt的高 嶺土和10-20% wt的長石為原料均勻混合后，再加入上述三種原料總重量2-5%的增強劑， 經濕法球磨、超細研磨、噴霧干燥、滾動成型、烘干、篩分和高溫燒制而成。
2.根據權利要求1所述的超低密高強度石油支撐劑，其特征是它采用30-50%wt的 南坑白泥、30-50% wt的宜春高嶺土和10-20% wt的高安長石為原料進行制備。
3.根據權利要求1或2所述的超低密高強度石油支撐劑，其特征是所述增強劑為鋁 溶膠、硅溶膠或磷酸鋁凝膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了超低密高強度石油支撐劑，它采用30-50％wt的白泥、30-50％wt的高嶺土、10-20％wt的長石為原料均勻混合后，再加入上述三種原料總重量2-5％的鋁溶膠、硅溶膠或磷酸鋁凝膠等增強劑，經濕法球磨、超細研磨、噴霧干燥、滾動成型、烘干、篩分和高溫燒制而成。本發(fā)明超低密高強度石油支撐劑由于具有超低視密度，高強度和低破碎率的特點，因此所制成的支撐劑具有很好的導流能力，在水力壓裂中能快速地填充壓裂裂縫，并在水力壓裂結束后始終能使裂縫得到有效支撐，防止壓裂裂縫重新閉合，使地層流體以線性方式進入裂縫，提高了水力壓裂效果，有利于石油增產。同時本發(fā)明還可充分利用本地資源為原料進行制備，從而可降低支撐劑制造成本。
文檔編號C09K8/80GK102002356SQ201010231140
公開日2011年4月6日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權日2010年5月11日
發(fā)明者張明俊, 徐小勇, 徐益民, 金宙永 申請人:張明俊, 徐小勇, 徐益民, 金宙永