一種超低密度石油壓裂支撐劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油壓裂支撐劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低密度石油壓裂支撐劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油天然氣深井開采時(shí)，高閉合壓力低滲透性礦床經(jīng)壓裂處理后，使含油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出，此時(shí)需要將石油壓裂支撐劑注入巖石基層，以超過地層破裂強(qiáng)度的壓力，使井筒周圍巖層產(chǎn)生裂縫，形成一個(gè)具有高層流能力的通道。為保持壓裂后形成的裂縫開啟，油氣產(chǎn)物能順暢通過，市場(chǎng)對(duì)石油壓裂支撐劑的圓度、球度、濁度和導(dǎo)流能力以及抗酸度都有著很高的要求，現(xiàn)有的石油壓裂支撐劑存在強(qiáng)度低、耐腐蝕能力差和導(dǎo)流能力弱的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有石油壓裂支撐劑存在強(qiáng)度低、耐腐蝕能力差和導(dǎo)流能力弱的技術(shù)問題，提供一種超低密度石油壓裂支撐劑及其制備方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種超低密度石油壓裂支撐劑，它是由以下重量份的原料制成:鋁礬土 70-75份、粉煤灰6-10份、錳3-6份、黏土 8-10份和白云石2-4份。
[0006]所述鋁礬土為廢棄的鋁礬土尾料或鋁礬土邊角料。
[0007]—種制備所述超低密度石油壓裂支撐劑的方法，其由以下步驟制成:
[0008]I)破碎:把鋁礬土、粉煤灰、錳、黏土和白云石分別送入破碎系統(tǒng)中進(jìn)行破碎，并將招鞏土、粉煤灰、猛、黏土和白云石破碎成粒度為< 8mm的顆粒；
[0009]2)粉磨:將重量份為70-75份的鋁礬土、6-10份的粉煤灰、3-6份的錳、8-10份的黏土和2-4份的白云石的顆粒料混合均勻并送入球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨烘干制成生料粉；
[0010]3)制球:將生料粉送入盤式制球機(jī)中并加水制成料球，并通過篩分裝置篩選出合格粒徑的料球;所述生料粉和水的重量比為10:1;
[0011 ] 4)煅燒:將料球送入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成陶粒砂，所述回轉(zhuǎn)窯窯尾烘干區(qū)溫度為380-4200C，煅燒區(qū)溫度為1300-1400°C ；
[0012]5)冷卻:將煅燒成的陶粒砂送入回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)中冷卻至常溫；
[0013]6)篩分:將冷卻的陶粒砂送入多級(jí)振動(dòng)篩中篩分，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)的陶粒砂即制成石油壓裂支撐劑。
[0014]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，以鋁礬土廢棄尾料、邊角料、錳粉等多種原材料為原料，經(jīng)過破碎、粉磨、制粒和高溫?zé)Y(jié)等多道工藝制作而成，具有耐高溫、高壓、強(qiáng)度高、導(dǎo)流能力強(qiáng)、及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，主要用于油田井下支撐，以增加石油天然氣的產(chǎn)量。實(shí)踐證明，可提高產(chǎn)量30 — 50%，還能延長油氣井服務(wù)年限，是石油、天然氣低滲透油氣井開采、施工的關(guān)鍵材料，屬環(huán)保產(chǎn)品。是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強(qiáng)度支撐劑的替代品，對(duì)增產(chǎn)石油天然氣有良好效果。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
[0016]本實(shí)施例中的一種超低密度石油壓裂支撐劑，它是由以下重量份的原料制成:鋁礬土 70份、粉煤灰6份、錳3份、黏土 8份和白云石2份，所述鋁礬土為廢棄的鋁礬土尾料。
[0017]—種制備本實(shí)施例所述超低密度石油壓裂支撐劑的方法，其是由以下步驟制成:
[0018]I)破碎:把鋁礬土尾料、粉煤灰、錳、黏土和白云石分別送入破碎系統(tǒng)中進(jìn)行破碎，并將鋁礬土尾料和邊角料、粉煤灰、錳、黏土和白云石破碎成粒度為< 8mm的顆粒；
[0019]2)粉磨:將重量份為70份的鋁礬土尾料、6份的粉煤灰、3份的錳、8份的黏土和2份的白云石的顆粒料混合均勻并送入球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨烘干制成生料粉；
[0020]3)制球:將生料粉送入盤式制球機(jī)中并加水制成料球，通過篩分裝置篩選出合格粒徑的料球，不合格的料球返回到粉磨步驟重新粉磨;所述生料粉和水的重量比為10:1;[0021 ] 4)煅燒:將合格粒徑的料球送入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成陶粒砂，所述回轉(zhuǎn)窯窯尾烘干區(qū)溫度為380°C，煅燒區(qū)溫度為1300°C ；
[0022]5)冷卻:將煅燒成的陶粒砂送入回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)中冷卻至常溫；
[0023]6)篩分:將冷卻的陶粒砂送入多級(jí)振動(dòng)篩中篩分，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)的陶粒砂即制成石油壓裂支撐劑，粒徑品級(jí)如下:
[0024]I型0.45 —0.9mm(20 目一40 目)
[0025]Π 型0.9 —1.25mm(16 目一20 目)
[0026]ΙΠ 型 1.0 — 1.70mm(12 目一 18 目)
[0027]IV型 0.224 — 0.65臟(40目一60目)；
[0028]不合格的物料返回原料破碎流程，成品進(jìn)行包裝。
[0029]實(shí)施例2
[0030]本實(shí)施例中的一種超低密度石油壓裂支撐劑，它是由以下重量份的原料制成:鋁礬土 80份、粉煤灰10份、錳6份、黏土 10份和白云石4份，所述鋁礬土為廢棄的鋁礬土尾料。
[0031]一種制備本實(shí)施例所述超低密度石油壓裂支撐劑的方法，其是由以下步驟制成:
[0032]I)破碎:把鋁礬土尾料、粉煤灰、錳、黏土和白云石分別送入破碎系統(tǒng)中進(jìn)行破碎，并將鋁礬土尾料和邊角料、粉煤灰、錳、黏土和白云石破碎成粒度為< 8mm的顆粒；
[0033]2)粉磨:將重量份為80份的鋁礬土尾料、10份的粉煤灰、6份的錳、10份的黏土和4份的白云石的顆粒料混合均勻并送入球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨烘干制成生料粉；
[0034]3)制球:將生料粉送入盤式制球機(jī)中并加水制成料球，通過篩分裝置篩選出合格粒徑的料球，不合格的料球返回到粉磨步驟重新粉磨;所述生料粉和水的重量比為10:1;
[0035]4)煅燒:將合格粒徑的料球送入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成陶粒砂，所述回轉(zhuǎn)窯窯尾烘干區(qū)溫度為420°C，煅燒區(qū)溫度為1400°C ；
[0036]5)冷卻:將煅燒成的陶粒砂送入回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)中冷卻至常溫；
[0037]6)篩分:將冷卻的陶粒砂送入多級(jí)振動(dòng)篩中篩分，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)的陶粒砂即制成石油壓裂支撐劑，粒徑品級(jí)如下:
[0038]I型0.45 —0.9mm(20 目一40 目)
[0039]Π 型0.9 —1.25mm(16 目一20 目)
[0040]ΙΠ型 1.0 —1.70mm(12 目一18 目)
[0041 ] IV型 0.224 — 0.65臟(40目一60目)；
[0042 ]不合格的物料返回原料破碎流程，成品進(jìn)行包裝。
[0043]實(shí)施例3
[0044]本實(shí)施例中的一種超低密度石油壓裂支撐劑，它是由以下重量份的原料制成:鋁礬土 75份、粉煤灰8份、錳5份、黏土 9份和白云石3份，所述鋁礬土為廢棄的鋁礬土尾料。
[0045]—種制備本實(shí)施例所述超低密度石油壓裂支撐劑的方法，其是由以下步驟制成:
[0046]I)破碎:把鋁礬土尾料、粉煤灰、錳、黏土和白云石分別送入破碎系統(tǒng)中進(jìn)行破碎，并將鋁礬土尾料和邊角料、粉煤灰、錳、黏土和白云石破碎成粒度為< 8mm的顆粒；
[0047]2)粉磨:將重量份為75份的鋁礬土尾料、8份的粉煤灰、5份的錳、9份的黏土和3份的白云石的顆粒料混合均勻并送入球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨烘干制成生料粉；
[0048]3)制球:將生料粉送入盤式制球機(jī)中并加水制成料球，通過篩分裝置篩選出合格粒徑的料球，不合格的料球返回到粉磨步驟重新粉磨;所述生料粉和水的重量比為10:1;
[0049]4)煅燒:將合格粒徑的料球送入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成陶粒砂，所述回轉(zhuǎn)窯窯尾烘干區(qū)溫度為400°C，煅燒區(qū)溫度為1350°C ；
[0050]5)冷卻:將煅燒成的陶粒砂送入回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)中冷卻至常溫；
[0051 ] 6)篩分:將冷卻的陶粒砂送入多級(jí)振動(dòng)篩中篩分，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)的陶粒砂即制成石油壓裂支撐劑，粒徑品級(jí)如下:
[0052]I型0.45 —0.9mm(20 目一40 目)
[0053]Π 型0.9 —1.25mm(16 目一20 目)
[0054]ΙΠ 型 1.0 — 1.70mm(12 目一 18 目)
[0055]IV型 0.224 — 0.65臟(40目一60目)；
[0056]不合格的物料返回原料破碎流程，成品進(jìn)行包裝。
[0057]上述實(shí)施例中的鋁礬土尾料還能用鋁礬土邊角料代替。
[0058]上述實(shí)施例中的破碎系統(tǒng)為顎式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)組成的二級(jí)破碎系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超低密度石油壓裂支撐劑，其特征在于:它是由以下重量份的原料制成:鋁礬土70-75份、粉煤灰6-10份、錳3-6份、黏土 8-10份和白云石2-4份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低密度石油壓裂支撐劑，其特征在于:所述鋁礬土為廢棄的鋁礬土尾料或鋁礬土邊角料。3.—種制備權(quán)利要求1所述超低密度石油壓裂支撐劑的方法，其特征在于:由以下步驟制成: 1)破碎:把鋁礬土、粉煤灰、錳、黏土和白云石分別送入破碎系統(tǒng)中進(jìn)行破碎，并將鋁礬土、粉煤灰、猛、黏土和白云石破碎成粒度為< 8mm的顆粒； 2)粉磨:將重量份為70-75份的鋁礬土、6-10份的粉煤灰、3-6份的錳、8-10份的黏土和2-4份的白云石的顆粒料混合均勻并送入球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨烘干制成生料粉； 3)制球:將生料粉送入盤式制球機(jī)中并加水制成料球，通過篩分裝置篩選出合格粒徑的料球;所述生料粉和水的重量比為10:1; 4)煅燒:將料球送入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成陶粒砂，所述回轉(zhuǎn)窯窯尾烘干區(qū)溫度為380-4200C，煅燒區(qū)溫度為1300-1400°C ； 5)冷卻:將煅燒成的陶粒砂送入回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)中冷卻至常溫； 6)篩分:將冷卻的陶粒砂送入多級(jí)振動(dòng)篩中篩分，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)的陶粒砂即制成石油壓裂支撐劑。
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油壓裂支撐劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低密度石油壓裂支撐劑及其制備方法。本發(fā)明主要解決了現(xiàn)有石油壓裂支撐劑存在強(qiáng)度低、耐腐蝕能力差和導(dǎo)流能力弱的技術(shù)問題。本發(fā)明以鋁礬土廢棄尾料、邊角料、錳粉等多種原材料為原料，經(jīng)過破碎、粉磨、制粒和高溫?zé)Y(jié)等多道工藝制作而成，具有耐高溫、高壓、強(qiáng)度高、導(dǎo)流能力強(qiáng)、及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C09K8/80
【公開號(hào)】CN105567214
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610102506
【發(fā)明人】董慶國, 董穎, 裴耀紅, 崔麗芳, 王勇
【申請(qǐng)人】沁源縣元昌特材有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日