CN103897687A

CN103897687A - 一种低成本陶粒支撑剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103897687A
Application number: CN201410112873.1A
Authority: CN
Inventors: 张希君; 张倩; 张三强
Original assignee: SANMENXIA FANGYUAN INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: Ke Tokumegumi Petroleum proppant Co., Ltd.
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: CN103897687B

Abstract

本发明属于油、气井压裂工艺人造烧结支撑剂技术领域，公开了一种低成本陶粒支撑剂及其制备方法。由下述质量百分含量的原料制得：铝土矿85—95%、氧化铝尾矿2—14%、高铁铝土矿1—4%。按比例配料，混合研磨、喷雾造粒，最后在1300~1350℃烧结0.5~2h而成。本发明采用较低品位铝土矿为主要原料和工业氧化铝尾矿作为主要添加剂制备陶粒支撑剂，成本低廉，直接生产成本较传统方法每吨可降低200元左右，并且实现了工业氧化铝尾矿的废物利用，保护了环境。

Description

一种低成本陶粒支撑剂及其制备方法

技术领域

本发明属于油、气井压裂工艺人造烧结支撑剂技术领域，特别涉及一种低成本陶粒支撑剂及其制备方法。

背景技术

在石油、天然气深井开采的压裂工艺中，都会用到压裂支撑剂，为油气流的流通提供高渗透性的通道，保持高导流能力，以提高油、气的产量。随着我国陶粒生产的技术进步，绝大部分陶粒质量均已达到SY/T5108-2006标准，目前，能为油田提供符合质量的低价位陶粒支撑剂是陶粒厂家生存的法宝。现在，我国陶粒支撑剂，大多以铝土矿为主要原料，加入锰粉、钾长石、白云石等少量矿化剂混合研磨成混合粉，再雾化造粒，通过回转窑高温烧制而成。但生产成本较高，直接生产成本在1200-1250元/吨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本陶粒支撑剂及其制备方法，通过利用较低品位铝土矿为主要原料和工业氧化铝尾矿作为主要添加剂实现陶粒支撑剂的低成本生产，同时也达到废物利用的目的。

本发明采用的技术方案如下：

一种低成本陶粒支撑剂，由下述质量百分含量的原料制得：铝土矿 85—95%、氧化铝尾矿 2—14%、高铁铝土矿 1—4%。

进一步，以质量百分含量计，铝土矿中，Al₂O₃ 58—68%、Fe₂O₃＜3.5%；氧化铝尾矿中，Al₂O₃ 15—26%、SiO₂ 18—24%、Fe₂O₃ 4—8%、CaCO₃ 14—19%；高铁铝土矿中，Al₂O₃ 40—50%、 SiO₂ 10—18%、Fe₂O₃ 20—30%。

制备方法：按比例配料，混合研磨、喷雾造粒，最后在1300~1350℃烧结0.5~2h而成。

较好地，配料前，原料经下述预处理：将铝土矿、氧化铝尾矿、高铁铝土矿分别磨成325目通过率大于98%的细粉，或将铝土矿、氧化铝尾矿、高铁铝土矿分别破碎成小于10mm的碎块。

较好地，造粒后，颗粒经过筛选并干燥至水分质量含量不高于2%，再送去烧结。

本发明采用较低品位铝土矿为主要原料和工业氧化铝尾矿作为主要添加剂制备陶粒支撑剂，成本低廉，直接生产成本较传统方法每吨可降低200元左右，并且实现了工业氧化铝尾矿的废物利用，保护了环境。

具体实施方式

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明中的原料可按照下述技术指标通过市购获得：以质量百分含量计，铝土矿中，Al₂O₃ 58—68%、Fe₂O₃＜3.5%；氧化铝尾矿中，Al₂O₃ 15—26%、SiO₂ 18—24%、Fe₂O₃ 4—8%、CaCO₃ 14—19%；高铁铝土矿中，Al₂O₃ 40—50%、 SiO₂ 10—18%、Fe₂O₃ 20—30%。

实施例1

将铝土矿、氧化铝尾矿、高铁铝土矿分别磨成325目通过率大于98%（质量百分比，下同）的细粉，按下述质量百分比含量配料：铝土矿 85%、氧化铝尾矿 14%、高铁铝土矿 1%，配料后送入球磨机，研磨成混合粉，放入制粒锅内，在匀速转动及喷雾（水雾，下同）作用下成粒，颗粒经筛选后，干燥至水分含量不高于2%，然后进入回转窑中，在1300℃下，经1.5小时烧制为成品。经检测，成品各项指标均符合国家石油天然气SY/T 5108-2006的行业标准。

实施例2

将铝土矿、氧化铝尾矿、高铁铝土矿分别破碎成小于10mm的碎块，按下述质量百分比含量配料：铝土矿 90%、氧化铝尾矿6%、高铁铝土矿4%，配料后送入球磨机，研磨成混合粉，放入制粒锅内，在匀速转动及喷雾作用下成粒，颗粒经筛选后，干燥至水分含量不高于2%，然后进入回转窑中，在1350℃下，经0.5小时烧制为成品。经检测，成品各项指标均符合国家石油天然气SY/T 5108-2006的行业标准。

实施例3

将铝土矿、氧化铝尾矿、高铁铝土矿分别磨成325目通过率大于98%的细粉，按下述质量百分比含量配料：铝土矿95%、氧化铝尾矿 3%、高铁铝土矿 2%，配料后送入球磨机，研磨成混合粉，放入制粒锅内，在匀速转动及喷雾作用下成粒，颗粒经筛选后，干燥至水分含量不高于2%，然后进入回转窑中，在1320℃下，经2小时烧制为成品。经检测，成品各项指标均符合国家石油天然气SY/T 5108-2006的行业标准。

Claims

1.一种低成本陶粒支撑剂，其特征在于由下述质量百分含量的原料制得：铝土矿 85—95%、氧化铝尾矿 2—14%、高铁铝土矿 1—4%。

2.如权利要求1所述的低成本陶粒支撑剂，其特征在于：以质量百分含量计，铝土矿中，Al₂O₃ 58—68%、Fe₂O₃＜3.5%；氧化铝尾矿中，Al₂O₃ 15—26%、SiO₂ 18—24%、Fe₂O₃ 4—8%、CaCO₃ 14—19%；高铁铝土矿中，Al₂O₃ 40—50%、 SiO₂ 10—18%、Fe₂O₃ 20—30%。

3.一种制备如权利要求1或2所述的低成本陶粒支撑剂的方法，其特征在于：按比例配料，混合研磨、喷雾造粒，最后在1300~1350℃烧结0.5~2h而成。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于配料前，原料经下述预处理：将铝土矿、氧化铝尾矿、高铁铝土矿分别磨成325目通过率大于98%的细粉，或将铝土矿、氧化铝尾矿、高铁铝土矿分别破碎成小于10mm的碎块。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：造粒后，颗粒经过筛选并干燥至水分质量含量不高于2%，再送去烧结。