CN103497757A - 原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法 - Google Patents

原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103497757A
CN103497757A CN201310434909.3A CN201310434909A CN103497757A CN 103497757 A CN103497757 A CN 103497757A CN 201310434909 A CN201310434909 A CN 201310434909A CN 103497757 A CN103497757 A CN 103497757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
propping agent
raw material
finished product
fracturing propping
petroleum fracturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310434909.3A
Other languages
English (en)
Inventor
赵琦
余坤礼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TONGCHUAN HENGSHENG TECHNOLOGY MATERIAL Co Ltd
Original Assignee
TONGCHUAN HENGSHENG TECHNOLOGY MATERIAL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TONGCHUAN HENGSHENG TECHNOLOGY MATERIAL Co Ltd filed Critical TONGCHUAN HENGSHENG TECHNOLOGY MATERIAL Co Ltd
Priority to CN201310434909.3A priority Critical patent/CN103497757A/zh
Publication of CN103497757A publication Critical patent/CN103497757A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80—Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse

Abstract

本发明涉及一种原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法。目前，国内多采用压裂陶粒、石英砂等，但是陶粒、石英砂强度较低,只能用于浅层油井开采，若将这些支撑剂使用在深井中，将难以承受岩层巨大的压力及地层环境中的各种腐蚀，阻止了石油的流出,难以满足油井的要求。原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，其特征在于：以铝矾土、钾长石、锰矿和粉煤灰以骨料烧结成球状，其中化学成分按照重量百分比组成：68～83%的铝矾土，6～10%的钾长石，3～7%的锰矿，8～15%的粉煤灰。本发明有效减少了锰矿的使用量，降低了生产的成本；生产方法简单，能耗较小，而且获得的成品密度低、破碎率低。

Description

原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法
技术领域
本发明属于石油压裂支撑剂制备技术领域，涉及一种原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法。
背景技术
压裂工艺技术对全世界范围的石油开采起着非常重要的作用 ,而石油压裂支撑剂是石油压裂工艺技术能否获得成功的关键。高质量的支撑剂可为原油的开采发挥重要的作用。石油压裂支撑剂 ,是使地层深处岩石裂隙保持裂开状态的支撑物，粒径 0. 4 - 0. 9 mm ,有一定圆度和球度。在使用过程中 ,把支撑剂混入压裂液中，利用高压手段注入深层岩石裂缝中支撑岩层 ,以提高导油率，增加原油产量。
    目前，国内多采用压裂陶粒、石英砂等，但是陶粒、石英砂强度较低 ,只能用于浅层油井开采，若将这些支撑剂使用在深井中，将难以承受岩层巨大的压力及地层环境中的各种腐蚀 ，会大量破碎，其破碎率一般在 15 % -25 % ，阻止了石油的流出 ,难以满足油井的要求；国际上(如美国)多采用烧结刚玉制品 ,但这种制品虽然在理化性能上可以满足要求，可是原料来源困难，加工工艺复杂，且能耗大、成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗压性能强、破碎率低、制作成本低的原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法。
本发明所采用的技术方案是：原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，其特别之处在于：以铝矾土、钾长石、锰矿和粉煤灰以骨料烧结成球状，其中化学成分按照重量百分比组成：68～83%的铝矾土，6～10%的钾长石，3～7%的锰矿，8～15%的粉煤灰。
所述铝矾土中铝的含量为60%-70%，锰矿中锰的含量为50%-60%。
上述原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的耳机破碎系统，将待破碎的原矿石破碎成粒径≤10mm；
（2）将破碎后的材料磨粉成粒径为≥400μm后，经混料机充分搅拌混合均匀；
（3）在大容器中将水雾化与原料均匀搅拌均化10-15天后，用成球机自然成球，所称球的直径为20μm-140μm；
（4）根据需求对其按照粒径大小规格进行一级筛分，符合规格的进入下一步，其余继续均化；
（5）将旋转烘干窑温度控制在140°-400°，将成球的原料进行大水分烘干预热，烘干预热20-40分钟；
（6）烘干后的成球原料进行二级筛分，将成品筛分到下一步进行煅烧，不符合规格的继续均化；
（7）将成品进行煅烧，煅烧时间为1-3小时，温度控制在1400℃±50℃；
（8）成品进入旋转冷却窑，先进行风冷，待温度降到1300-700后，再进行浇水冷却，温度降到700-40°；
（9）将冷却完的成品进行三级筛分，根据需要筛分符合规格的成品。
本发明的有益效果是：本发明原料中采用钾长石、粉煤灰作为辅料，有效减少了锰矿的使用量，降低了生产的成本，降低了陶粒砂的酸解度，增加了陶粒砂的强度；本发明的生产方法简单，能耗较小，而且获得的成品密度低、破碎率低。
附图说明
图1是原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂制作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
   原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，以铝矾土、钾长石、锰矿和粉煤灰以骨料烧结成球状，其中化学成分按照重量百分比组成：68～83%的铝矾土，6～10%的钾长石，3～7%的锰矿，8～15%的粉煤灰。
上述原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的耳机破碎系统，将待破碎的原矿石破碎成粒径≤10mm；
（2）将破碎后的材料磨粉成粒径为≥400μm后，经混料机充分搅拌混合均匀；
（3）在大容器中将水雾化与原料均匀搅拌均化10-15天后，用成球机自然成球，所称球的直径为20μm-140μm；
（4）根据需求对其按照粒径大小规格进行一级筛分，符合规格的进入下一步，其余继续均化；
（5）将旋转烘干窑温度控制在140°-400°，将成球的原料进行大水分烘干预热，烘干预热20-40分钟；
（6）烘干后的成球原料进行二级筛分，将成品筛分到下一步进行煅烧，不符合规格的继续均化；
（7）将成品进行煅烧，煅烧时间为1-3小时，温度控制在1400℃±50℃；
（8）成品进入旋转冷却窑，先进行风冷，待温度降到1300-700后，再进行浇水冷却，温度降到700-40°；
（9）将冷却完的成品进行三级筛分，根据需要筛分符合规格的成品。
实施例1：
原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，以铝矾土、钾长石、锰矿和粉煤灰以骨料烧结成球状，其中化学成分按照重量百分比组成：68%的铝矾土，6%的钾长石，3%的锰矿，8%的粉煤灰。
上述原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
   （1）采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的耳机破碎系统，将待破碎的原矿石破碎成粒径≤10mm；
（2）将破碎后的材料磨粉成粒径为≥400μm后，经混料机充分搅拌混合均匀；
（3）在大容器中将水雾化与原料均匀搅拌均化13天后，用成球机自然成球，所称球的直径为20μm；
（4）根据需求对其按照粒径大小规格进行一级筛分，符合规格的进入下一步，其余继续均化；
（5）将旋转烘干窑温度控制在140°，将成球的原料进行大水分烘干预热，烘干预热20分钟；
（6）烘干后的成球原料进行二级筛分，将成品筛分到下一步进行煅烧，不符合规格的继续均化；
（7）将成品进行煅烧，煅烧时间为1小时，温度控制在1400℃±50℃；
（8）成品进入旋转冷却窑，先进行风冷，待温度降到1300后，再进行浇水冷却，温度降到700°；
（9）将冷却完的成品进行三级筛分，根据需要筛分符合规格的成品。
 
实施例2：
原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，以铝矾土、钾长石、锰矿和粉煤灰以骨料烧结成球状，其中化学成分按照重量百分比组成： 83%的铝矾土， 10%的钾长石， 7%的锰矿，15%的粉煤灰。
上述原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的耳机破碎系统，将待破碎的原矿石破碎成粒径≤10mm；
（2）将破碎后的材料磨粉成粒径为≥400μm后，经混料机充分搅拌混合均匀；
（3）在大容器中将水雾化与原料均匀搅拌均化15天后，用成球机自然成球，所称球的直径为140μm；
（4）根据需求对其按照粒径大小规格进行一级筛分，符合规格的进入下一步，其余继续均化；
（5）将旋转烘干窑温度控制在400°，将成球的原料进行大水分烘干预热，烘干预热40分钟；
（6）烘干后的成球原料进行二级筛分，将成品筛分到下一步进行煅烧，不符合规格的继续均化；
（7）将成品进行煅烧，煅烧时间为3小时，温度控制在1450℃；
（8）成品进入旋转冷却窑，先进行风冷，待温度降到1300-700后，再进行浇水冷却，温度降到700-40°；
（9）将冷却完的成品进行三级筛分，根据需要筛分符合规格的成品。
以下为在上述实施例参数的基础上加工出的产品经测试所得性能数据,所做比较如下。
表1    配料方案
编号 铝矾土（铝含量60%-70%） 钾长石 锰矿（锰含量50%-60%） 粉煤灰
1 83 6 3 8
2 68 10 7 15
3 80 8 3 9
表2    支撑剂性能对比表
  1 2 3
体积密度/ g· cm-3 1.63 1.58 1.7
视密度/ g· cm-3 3.24 3.5 3.03
浊度(NTU) 42 46 31
圆度 0.9 0.9 0.9
球度 0.9 0.9 0.9
酸溶解度/ % 4.7 6.4 4
抗破碎率/ % 6.90 7.20 2.36
由以上可以看出，第3组配方所得支撑剂的性能更好。

Claims (3)

1.原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，其特征在于：以铝矾土、钾长石、锰矿和粉煤灰以骨料烧结成球状，其中化学成分按照重量百分比组成：68～83%的铝矾土，6～10%的钾长石，3～7%的锰矿，8～15%的粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，其特征在于：所述铝矾土中铝的含量为60%-70%，锰矿中锰的含量为50%-60%。
3.一种权利要求1所述的原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的耳机破碎系统，将待破碎的原矿石破碎成粒径≤10mm；
（2）将破碎后的材料磨粉成粒径为≥400μm后，经混料机充分搅拌混合均匀；
（3）在大容器中将水雾化与原料均匀搅拌均化10-15天后，用成球机自然成球，所称球的直径为20μm-140μm；
（4）根据需求对其按照粒径大小规格进行一级筛分，符合规格的进入下一步，其余继续均化；
（5）将旋转烘干窑温度控制在140°-400°，将成球的原料进行大水分烘干预热，烘干预热20-40分钟；
（6）烘干后的成球原料进行二级筛分，将成品筛分到下一步进行煅烧，不符合规格的继续均化；
（7）将成品进行煅烧，煅烧时间为1-3小时，温度控制在1400℃±50℃；
（8）成品进入旋转冷却窑，先进行风冷，待温度降到1300-700后，再进行浇水冷却，温度降到700-40°；
（9）将冷却完的成品进行三级筛分，根据需要筛分符合规格的成品。
CN201310434909.3A 2013-09-23 2013-09-23 原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法 Pending CN103497757A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310434909.3A CN103497757A (zh) 2013-09-23 2013-09-23 原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310434909.3A CN103497757A (zh) 2013-09-23 2013-09-23 原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103497757A true CN103497757A (zh) 2014-01-08

Family

ID=49863018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310434909.3A Pending CN103497757A (zh) 2013-09-23 2013-09-23 原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103497757A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105567214A (zh) * 2016-02-23 2016-05-11 沁源县元昌特材有限公司 一种超低密度石油压裂支撑剂及其制备方法
CN107337440A (zh) * 2017-06-27 2017-11-10 武汉科技大学 一种陶粒砂石油压裂支撑剂及其制备方法
CN107828406A (zh) * 2017-11-14 2018-03-23 汪逸凡 一种轻质复合陶粒支撑剂的制备方法
CN110628411A (zh) * 2019-09-24 2019-12-31 大唐同舟科技有限公司 一种低密度石油压裂支撑剂及制备方法
CN111960807A (zh) * 2020-08-24 2020-11-20 垣曲县刚玉陶粒有限责任公司 一种中密度超高强度陶粒支撑剂的制备方法
CN114956855A (zh) * 2022-07-11 2022-08-30 郑州市新郑梅久实业有限公司 一种环保陶粒生产工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101270280A (zh) * 2008-04-30 2008-09-24 新密市万力实业发展有限公司 一种油气井用压裂支撑剂及其制备方法
CN101629075A (zh) * 2009-08-14 2010-01-20 陕西省轻工业研究设计院 一种加煤矸石的石油压裂支撑剂
CN102692655A (zh) * 2012-06-04 2012-09-26 能新科（西安）油气技术有限公司 一种裂缝指示剂及其应用方法
CN102899015A (zh) * 2012-09-20 2013-01-30 宜兴市腾飞陶粒制造有限公司 一种利用粉煤灰制备的低密度陶粒支撑剂及其制备方法
CN103194206A (zh) * 2013-04-25 2013-07-10 鹤壁天瑞石油支撑剂有限公司 一种粉煤灰制石油压裂支撑剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101270280A (zh) * 2008-04-30 2008-09-24 新密市万力实业发展有限公司 一种油气井用压裂支撑剂及其制备方法
CN101629075A (zh) * 2009-08-14 2010-01-20 陕西省轻工业研究设计院 一种加煤矸石的石油压裂支撑剂
CN102692655A (zh) * 2012-06-04 2012-09-26 能新科（西安）油气技术有限公司 一种裂缝指示剂及其应用方法
CN102899015A (zh) * 2012-09-20 2013-01-30 宜兴市腾飞陶粒制造有限公司 一种利用粉煤灰制备的低密度陶粒支撑剂及其制备方法
CN103194206A (zh) * 2013-04-25 2013-07-10 鹤壁天瑞石油支撑剂有限公司 一种粉煤灰制石油压裂支撑剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
恒安陶粒设备网: "铝矾土陶粒砂生产线", 《陶粒设备专题网》, 27 October 2011 (2011-10-27), pages 1 - 2 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105567214A (zh) * 2016-02-23 2016-05-11 沁源县元昌特材有限公司 一种超低密度石油压裂支撑剂及其制备方法
CN107337440A (zh) * 2017-06-27 2017-11-10 武汉科技大学 一种陶粒砂石油压裂支撑剂及其制备方法
CN107828406A (zh) * 2017-11-14 2018-03-23 汪逸凡 一种轻质复合陶粒支撑剂的制备方法
CN110628411A (zh) * 2019-09-24 2019-12-31 大唐同舟科技有限公司 一种低密度石油压裂支撑剂及制备方法
CN110628411B (zh) * 2019-09-24 2022-01-11 大唐同舟科技有限公司 一种低密度石油压裂支撑剂及制备方法
CN111960807A (zh) * 2020-08-24 2020-11-20 垣曲县刚玉陶粒有限责任公司 一种中密度超高强度陶粒支撑剂的制备方法
CN114956855A (zh) * 2022-07-11 2022-08-30 郑州市新郑梅久实业有限公司 一种环保陶粒生产工艺
CN114956855B (zh) * 2022-07-11 2023-03-17 郑州市新郑梅久实业有限公司 一种环保陶粒生产工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103497757A (zh) 原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法
CN101787270B (zh) 低密度陶粒支撑剂及其制备方法
CN101696113B (zh) 一种低密度烧结陶粒压裂支撑剂的低成本制备方法
CN103450873A (zh) 石油压裂支撑剂及其制备方法
CN101831286B (zh) 低密度高强度陶粒支撑剂及其生产方法
CN107474820B (zh) 制备压裂支撑剂用组合物和压裂支撑剂及其制备方法
CN105131933B (zh) 超低密度陶粒支撑剂及其制备方法
CN103484098B (zh) 低密度高强度的陶粒支撑剂及其制备方法
RU2008115420A (ru) Проппант, способ его получения и способ гидравлического разрыва пласта с использованием полученного проппанта
CN104479665A (zh) 一种石油支撑剂及其制备方法
CN103805160A (zh) 高掺量粉煤灰陶粒支撑剂的制备方法
CN104592970A (zh) 超低密度陶粒砂支撑剂及其制备方法
CN103773355A (zh) 一种页岩气开采压裂支撑剂及其制备方法
CN107337440A (zh) 一种陶粒砂石油压裂支撑剂及其制备方法
CN104830308B (zh) 页岩气开采用压裂支撑剂及其制备方法
CN102352241A (zh) 高强度陶粒支撑剂及其制备方法
CN105131934A (zh) 一种双层高强度压裂支撑剂及其制备方法
CN101811876B (zh) 陶粒支撑剂的生产方法
CN103468240B (zh) 以焦宝石尾矿为原料的超低密陶粒支撑剂及其制备方法
CN105567214A (zh) 一种超低密度石油压裂支撑剂及其制备方法
CN105315985A (zh) 一种空心陶粒支撑剂及制备方法
CN107266045A (zh) 一种刚玉–莫来石陶粒支撑剂及其制备方法
CN103756665A (zh) 一种以焦宝石为原料的低密度支撑剂及其制备方法
CN104130764A (zh) 一种压裂支撑剂用添加剂、压裂支撑剂及制备方法
CN108046756B (zh) 利用钒钛磁铁矿预选抛尾渣制备压裂陶粒支撑剂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140108