CN101811876A

CN101811876A - 陶粒支撑剂的生产方法

Info

Publication number: CN101811876A
Application number: CN 201010158826
Authority: CN
Inventors: 唐珂; 石凯; 胡波; 张丰乐; 张顺庆
Original assignee: ZHENGZHOU DEUSAIL FRACTURE PROPPANT CO Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU DEUSAIL FRACTURE PROPPANT CO Ltd
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: CN101811876B

Abstract

本发明涉及一种陶粒支撑剂的生产方法。先称取原料，将块状原料破碎成颗粒，将原料在球磨机湿磨16～24h，加工成400～800目的料浆，放入泥浆池困料；然后在搅拌下用泥浆泵将料浆抽入板框压滤机中压滤成泥片软材，泥片软材在螺杆送料器推动下进入挤压仓，经板孔挤出圆柱形条状物，然后通过离心滚圆造粒；最后在回转窑烧成，烧成温度1350～1550℃，保温时间2～3h。本发明可将原料粒度细化，减少粉尘污染，有利于环保；可连续作业，缩短造粒时间，产品强度和表面光洁度得到提高，成品率高；耗能小、产能大、效率高，适用范围较广，具有较好的经济和社会效益。

Description

陶粒支撑剂的生产方法

一、技术领域：

本发明涉及一种油、气井压裂工艺用的固体支撑剂，特别是涉及一种用于较高深度油气井用的陶粒支撑剂的湿法生产方法。

二、背景技术：

为开发深层油、气井，提高其产量，压裂工艺被广泛采用。为确保地下深层压裂缝的有效撑开，合适的支撑剂是必要的。支撑剂可增加地层的导流能力，提高油或气的产量，是压裂工艺应用好坏的一个重要因素。烧结陶粒由于强度高、圆球度好，是人们优先选择的压裂支撑剂，并一直受到高度重视。其中以铝矾土为主要原料，配合其他无机物料制造陶粒支撑剂，为众多厂家采用。

中国专利200610017614.6公开了一种超强度陶粒支撑剂及其制备方法，原料质量组成为铝钒土10-30％、铝土矿50-70％、高铁铝土矿8-15％、粘土7-20％、锰矿2-5％、钾长石0.5-2.5％和糊精0.1-1.2％。将上述组分分别磨成细粉、过筛，混合搅拌均匀，在制粒机中经水气雾化滚动成球，然后再加入糊精，过筛，在遂道窑中经高温烧结而成。使用该方法生产的陶粒支撑剂强度较低，产品质量不稳定，不能满足现有油、气井压裂用固体支撑剂的性能要求。因此，通过技术创新来提高产品的性能质量已刻不容缓。

三、发明内容：

本发明要解决的技术问题：在于提供一种可降低原料粒度、效率高，同时可提高产品强度的陶粒支撑剂的生产方法。

本发明的技术方案：

一种陶粒支撑剂的生产方法，称取原料，将块状原料破碎成颗粒，将原料在球磨机湿磨16～24h，加工成400～800目的料浆，放入泥浆池困料；然后在搅拌下用泥浆泵将料浆抽入板框压滤机中压滤成泥片软材，泥片软材在螺杆送料器推动下进入挤压仓，经板孔挤出圆柱形条状物，然后通过离心滚圆造粒；最后在回转窑烧成，烧成温度1350～1550℃，保温时间2～3h。

所述破碎时颗粒的粒度为3～1mm；困料时间为18～24h；湿磨时原料、球和水的质量比为1∶2～3∶0.8～1.5；圆柱形条状物的长度为0.5～3mm；造粒时间为20～30min；烧成温度为1400～1450℃。

本发明的积极有益效果：

(1)本发明采用湿法磨粉和挤出滚圆造粒相结合的生产工艺，并选择适宜的烧成温度烧成。湿法磨粉工艺中的球磨过程同时是原料的均化过程，可将原料加工至400～800目，大大细化了原料粒度，粉尘污染大大减少，有利于操作环境的改善和环保；采用挤出滚圆造粒工艺，泥料挤压均匀，成品率高，可连续作业，缩短造粒时间，造粒时间由原来的2～4h减少为20～30min，该方法具有耗能小、产能大、效率高的优点。

(2)本发明和现有工艺相比，产品强度和表面光洁度得到提高，减少了破碎率，有效提高了产品质量。

(3)本发明投资少，成本低，适用范围较广，具有较好的经济和社会效益。

四、具体实施方式：

实施例1：陶粒支撑剂的生产方法，按以下步骤进行：

将块状特级铝矾土、高铁铝矾土、锰矿、钾长石破碎成3-1mm的颗粒，然后将包括工业淀粉在内的原料、球和水按1∶2∶0.8的比例加入球磨机，湿磨24h，将原料加工至600目的料浆，将得到的料浆放入泥浆池困料24h；然后在搅拌下用泥浆泵将料浆抽入板框压滤机中压滤成泥片软材，泥片软材在螺杆送料器的推动下进入挤压仓，经挤压器挤压通过板孔，挤出0.5mm的圆柱形条状物，然后造粒；最后在回转窑烧成，烧成温度1350℃，保温时间3h，筛分后成品入库。

本例所用原料配方为：特级铝矾土80％、高铁铝矾土7％、锰矿4％、钾长石7％和工业淀粉2％(质量百分比)。采用本方法得到的产品强度为86MPa(破碎率为5％以下)。

采用上述相同原料用现有方法生产：现用雷蒙磨将原料加工到300～400目，按配方配料并混合均匀，然后采用圆盘造粒机造粒，造粒时间为20～30min；最后用隧道窑在1350℃时烧成。该方法得到的产品强度仅为69MPa(破碎率为5％以下)。

可见，采用本发明方法和现有方法比较，在产品配方相同的前提下，本方法得到的产品强度有不同程度的提高。

实施例2：同实施例1基本相同，不同之处在于工艺参数，具体如下：

将特级铝矾土、高铁铝矾土、锰矿、钾长石破碎成3-1mm颗粒，原料、球和水按1∶3∶1的比例加入球磨机，湿磨16h，将原料加工至400目，困料18h；经挤压器挤压，挤出0.5～3mm的圆柱形条状物；回转窑烧成温度1550℃，保温时间2～3h。本例得到的产品强度为86MPa(破碎率5％以下)。

实施例3：同实施例1基本相同，不同之处在于工艺参数，具体如下：

将特级铝矾土、高铁铝矾土、锰矿、钾长石破碎成3-1mm颗粒，原料、球和水的比例按1∶2.5∶1的比例加入球磨机，湿磨24h，将原料加工至800目，困料20h；经挤压器挤压，挤出0.5～3mm的圆柱形条状物，造粒时间为25min；回转窑烧成温度1450℃，保温时间2～3h。本例得到的产品强度为102MPa(破碎率5％以下)。

实施例4：同实施例1基本相同，不同之处在于工艺参数，具体如下：

将特级铝矾土、高铁铝矾土、锰矿、钾长石破碎成3-1mm颗粒，原料、球和水的比例按1∶3∶1.5的比例加入球磨机，湿磨22h，将原料加工至500目，困料22h；经挤压器挤压，挤出0.5～3mm的圆柱形条状物；回转窑烧成温度1400℃，保温时间2～3h。本例得到的产品强度为86MPa(破碎率5％以下)。

实施例5：同实施例1基本相同，不同之处在于工艺参数，具体如下：

将特级铝矾土、高铁铝矾土、锰矿、钾长石破碎成3-1mm颗粒，原料、球和水的比例按1∶2∶1的比例加入球磨机，湿磨18h，将原料加工至700目，困料19h；经挤压器挤压，挤出0.5～3mm的圆柱形条状物；回转窑烧成温度1500℃，保温时间2～3h。本例得到的产品强度为102MPa(破碎率5％以下)。

Claims

1.一种陶粒支撑剂的生产方法，其特征在于：称取原料，将其中块状原料破碎成颗粒，然后将原料经球磨机湿磨16～24h，加工成400～800目的料浆，放入泥浆池困料；然后在搅拌下用泥浆泵将料浆抽入板框压滤机中，压滤成泥片软材，泥片软材在螺杆送料器推动下进入挤压仓，经板孔挤出圆柱形条状物，然后通过离心滚圆造粒；最后在回转窑烧成，烧成温度1350～1550℃，保温时间2～3h。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述颗粒粒度为3～1mm，所述困料时困料时间为18～24h。

3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述湿磨时原料、球和水的质量比为1∶2～3∶0.8～1.5。

4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述圆柱形条状物长度为0.5～3mm。

5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述造粒时造粒时间为20～30min。

6.根据权利要求1-5任一项所述的生产方法，其特征在于：所述烧成温度为1400～1450℃。