CN105062461A - 一种超低密度支撑剂及其制备方法 - Google Patents

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公衍生
邓浩
罗文君
严春杰
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Abstract

本发明涉及一种超低密度支撑剂及其制备方法，该支撑剂由多孔陶粒和包覆在多孔陶粒表面的树脂膜构成，多孔陶粒由以下重量份的原料混合后造粒、煅烧得到：粉煤灰65-94份、钾长石1-5份、锰粉1-3份、SiC微粉2-30份；树脂膜由内层的环氧树脂和外层的酚醛树脂组成。其制备方法为：原料混匀后用糖衣机造粒，烘干，然后高温烧结制得多孔陶粒，再用环氧树脂稀释液浸渍多孔陶粒，得到陶粒浸渍体，最后采用酚醛树脂包覆陶粒浸渍体得到。本发明得到的支撑剂粒度为20-40目，耐酸性好，视密度低至1.70g/cm3，52MPa下破碎率小于4.0％，密度低，不易沉淀，容易被携带入井中，能有效减少支撑剂用量，降低压裂施工成本。

Description

一种超低密度支撑剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油、气井压裂工艺用固体支撑剂技术领域，涉及一种超低密度支撑剂及其制备方法。
背景技术
水力压裂是石油、天然气低渗透油气井开采增产的重要新技术，支撑剂则是压裂施工的关键材料。在进行深井压裂施工时，支撑剂由压裂液带入并支撑在压裂地层的裂缝中，防止裂缝闭合并为油气渗流提供传导通道，它可以增加地层的导流能力，提高油气产量和延长油井寿命，是压裂工艺应用好坏的一个重要因素。
研究表明：油气井的压裂成本会随着支撑剂密度的增大而增多，因为体积密度大会增加填充地层裂缝所需支撑剂的质量，视密度大的支撑剂容易在裂缝端口处产生丘状的堆积，地层裂缝的导流能力会随视密度的增大而下降，且密度大的支撑剂在使用过程中需大量高粘度携砂液(如胍胶、滑溜水等)，导致成本增高，且会带来地层伤害和地下水污染。而低渗透油、气藏高效开采还需降低开采成本和降低压裂液对地层的伤害，这就要求使用低密度甚至超低密度支撑剂。低密度的支撑剂不仅能在深井中使用，而且还能配合非胶化压裂液使用，可大幅度降低支撑剂在压裂液传输过程中的沉降，从而在地层中形成具有一定长度、高度的支撑带，使裂缝的导流能力提高，且减少压裂液对地层的伤害。因此，在油气井的水力压裂作业中，不仅要求支撑剂具有合适的强度，同时也要求尽可能降低支撑剂的密度。
目前石油压裂技术中广泛使用的支撑剂主要是天然石英砂和陶粒。石英砂由于强度低等原因只能用于低闭合压力的浅井压裂，陶粒主要由铝矾土或者其它高铝物料制备而成，制备的陶粒支撑剂密度较大，大都在3.2g/cm3以上，而且铝矾土资源有限，成本也较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种以粉煤灰为主要原料制备的超低密度支撑剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
提供一种超低密度支撑剂，所述超低密度支撑剂由多孔陶粒和包覆在多孔陶粒表面的树脂膜构成，所述多孔陶粒由以下重量份的原料混合后造粒、煅烧得到：粉煤灰65-94份、钾长石1-5份、锰粉1-3份、SiC微粉2-30份；
所述树脂膜由内层的环氧树脂和外层的酚醛树脂组成；
所述超低密度支撑剂粒度为20-40目，视密度为1.70-2.41g/cm3，52MPa下破碎率小于4.0％，酸溶解度为0.80-3.96％。
按上述方案，所述粉煤灰粒度小于20μm，其中80％颗粒粒度小于10μm，98％颗粒粒度小于20μm，其主要化学成分的重量百分含量为：Al2O318-51％，SiO227-52％；所述锰粉粒度为325目以上，其中MnO2质量含量不低于85.0％；所述钾长石粒度为325目以上；所述SiC微粉粒径小于2μm，其化学成分为β-SiC。
按上述方案，所述树脂膜厚度为10-25μm。
本发明超低密度支撑剂的制备方法步骤如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰65-94份、钾长石1-5份、锰粉1-3份、SiC微粉2-30份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1200-1350℃下煅烧1-3小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后用硅烷偶联剂溶液改性处理，烘干后加入到环氧树脂稀释液中浸渍1-4小时，再加入液体固化剂搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至50-130℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至130-160℃，然后加入酚醛树脂，酚醛树脂加入量为中间体重量的3-6％，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入增塑剂，搅拌均匀后加入固化剂，待酚醛树脂开始固化后加入分散剂，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
按上述方案，步骤(3)所述硅烷偶联剂为KH560，所述硅烷偶联剂溶液由KH560溶于95wt％的乙醇和5wt％的水的混合溶剂中得到，质量浓度为2％，所述用硅烷偶联剂溶液改性处理工艺为：将多孔陶粒浸泡于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时。
按上述方案，步骤(3)所述环氧树脂为双酚A型E-51环氧树脂，其稀释液为环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为40-70％；步骤(3)中所述液体固化剂为二乙烯三胺，加入量为所述环氧树脂稀释液中环氧树脂重量的8-12％。
按上述方案，步骤(4)所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯，增塑剂加入量为酚醛树脂重量的2-10％。
按上述方案，步骤(4)所述固化剂为六次甲基四胺，固化剂加入量为酚醛树脂重量的8-15％。
按上述方案，步骤(4)所述分散剂为硬脂酸钙，分散剂加入量为酚醛树脂重量的3-10％。
本发明采用SiC微粉作为高温造孔剂，在高温烧成阶段造孔，弥补了低温造孔剂的不足，成功制备了多孔(包括表面开口气孔和内部合闭气孔)轻质陶粒，大幅降低陶粒密度；采用环氧树脂稀释液浸渍陶粒，树脂渗入开口气孔和填充表面凹坑并固化，提高了陶粒强度，降低了视密度，再采用酚醛树脂包覆固化进一步提高其强度，因此制备出强度高、抗破碎的超低密度支撑剂。
本发明的有益效果在于：1、本发明以工业废料粉煤灰为主要原料，与传统原料铝矾土等高铝物料相比，成本大幅降低，以SiC微粉作为高温造孔剂制备出轻质多孔陶粒骨料，并且采用树脂先浸渍后包覆的二次覆膜工艺大大提高了支撑剂的抗破碎能力，降低了支撑剂的视密度；2)本发明制备的支撑剂具有超低密度，视密度可低至1.70g/cm3(一般视密度低于2.6g/cm3的支撑剂可视为超低密度支撑剂)，耐酸性好，且强度较高，不易沉淀，容易被携带入井中，能有效减少支撑剂用量，降低压裂施工成本。
附图说明
图1为本发明实施例5所制备的超低密度支撑剂颗粒断面边缘的SEM照片。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本方面实施例所用粉煤灰粒度小于20μm，其中80％颗粒粒度小于10μm，98％颗粒粒度小于20μm，其主要化学成分的重量百分含量为：Al2O318-51％，SiO227-52％；所述锰粉粒度为325目以上，其中MnO2质量含量不低于85.0％；所述钾长石粒度为325目以上；所述SiC微粉粒径小于2μm，其化学成分为β-SiC。
本发明实施例所用环氧树脂为双酚A型E-51环氧树脂；所用硅烷偶联剂溶液由KH560溶于95wt％的乙醇和5wt％的水的混合溶剂中得到，质量浓度为2％。
实施例1
一种超低密度支撑剂，制备方法如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，加水的方式为喷雾加适量水，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰93份、钾长石5份、锰粉2份、SiC微粉2份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1300℃下煅烧2小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后取100g用硅烷偶联剂溶液改性处理，将多孔陶粒浸没于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时，烘干后加入到60g环氧树脂稀释液(环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为40％)中浸渍3小时，再加入液体固化剂二乙烯三胺1.92g，搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至50℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将100g步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至130℃，然后加入3.7g热塑性酚醛树脂，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入0.3g增塑剂邻苯二甲酸二甲酯，搅拌均匀后加入0.4g固化剂六次甲基四胺，待酚醛树脂开始固化后加入0.15g分散剂硬脂酸钙，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
实施例2
一种超低密度支撑剂，制备方法如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，加水的方式为喷雾加水，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰93份、钾长石5份、锰粉2份、SiC微粉30份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1200℃下煅烧3小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后取100g用硅烷偶联剂溶液改性处理，将多孔陶粒浸没于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时，烘干后加入到70g环氧树脂稀释液(环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为50％)中浸渍4小时，再加入液体固化剂二乙烯三胺3.5g搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至80℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将100g步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至140℃，然后加入6.0g酚醛树脂，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入0.6g增塑剂邻苯二甲酸二甲酯，搅拌均匀后加入0.7g固化剂六次甲基四胺，待酚醛树脂开始固化后加入0.18g分散剂硬脂酸钙，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
实施例3
一种超低密度支撑剂，制备方法如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，加水的方式为喷雾加水，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰65份、钾长石3份、锰粉2份、SiC微粉30份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1220℃下煅烧3小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后取100g用硅烷偶联剂溶液改性处理，将多孔陶粒浸没于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时，烘干后加入到80g环氧树脂稀释液(环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为70％)中浸渍2小时，再加入液体固化剂二乙烯三胺5g，搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至100℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将100g步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至150℃，然后加入5g酚醛树脂，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入0.1g增塑剂邻苯二甲酸二甲酯，搅拌均匀后加入0.4g固化剂六次甲基四胺，待酚醛树脂开始固化后加入0.5g分散剂硬脂酸钙，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
实施例4
一种超低密度支撑剂，制备方法如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，加水的方式为喷雾加水，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰77份、钾长石1份、锰粉2份、SiC微粉20份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1250℃下煅烧2小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后取100g用硅烷偶联剂溶液改性处理，将多孔陶粒浸没于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时，烘干后加入到70g环氧树脂稀释液(环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为70％)中浸渍2小时，再加入液体固化剂二乙烯三胺4.9g，搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至130℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将100g步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至150℃，然后加入4.55g酚醛树脂，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入0.4g增塑剂邻苯二甲酸二甲酯，搅拌均匀后加入0.5g固化剂六次甲基四胺，待酚醛树脂开始固化后加入0.28g分散剂硬脂酸钙，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
实施例5
一种超低密度支撑剂，制备方法如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，加水的方式为喷雾加水，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰93份、钾长石5份、锰粉2份、SiC微粉8份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1300℃下煅烧2小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后取100g用硅烷偶联剂溶液改性处理，将多孔陶粒浸没于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时，烘干后加入到60g环氧树脂稀释液(环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为60％)中浸渍3小时，再加入液体固化剂二乙烯三胺3.6g，搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至120℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将100g步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至140℃，然后加入3g酚醛树脂，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入0.3g增塑剂邻苯二甲酸二甲酯，搅拌均匀后加入0.45g固化剂六次甲基四胺，待酚醛树脂开始固化后加入0.20g分散剂硬脂酸钙，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
如图1所示为本实施例所制备的超低密度支撑剂颗粒断面边缘的SEM照片，由图可知，该支撑剂表面树脂膜的厚度为20-25μm。
实施例6
一种超低密度支撑剂，制备方法如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，加水的方式为喷雾加水，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰93份、钾长石4份、锰粉3份、SiC微粉12份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1300℃下煅烧1小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后取100g用硅烷偶联剂溶液改性处理，将多孔陶粒浸没于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时烘干后加入到60g环氧树脂稀释液(环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为50％)中浸渍3小时，再加入液体固化剂二乙烯三胺3.6g，搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至120℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将100g步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至160℃，然后加入4.25g酚醛树脂，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入0.4g增塑剂邻苯二甲酸二甲酯，搅拌均匀后加入0.45g固化剂六次甲基四胺，待酚醛树脂开始固化后加入0.20g分散剂硬脂酸钙，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
实施例7
一种超低密度支撑剂，制备方法如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，加水的方式为喷雾加水，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰94份、钾长石5份、锰粉1份、SiC微粉4份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1350℃下煅烧3小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后取100g用硅烷偶联剂溶液改性处理，将多孔陶粒浸没于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时)，烘干后加入到60g环氧树脂稀释液(环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为60％)中浸渍1小时，再加入液体固化剂二乙烯三胺3.6g，搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至120℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将100g步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至150℃，然后加入4g酚醛树脂，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入0.3g增塑剂邻苯二甲酸二甲酯，搅拌均匀后加入0.48g固化剂六次甲基四胺，待酚醛树脂开始固化后加入0.30g分散剂硬脂酸钙，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
根据我国石油天然气行业标准(SY/T5108-2006)《压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》对实施例中支撑剂样品的体积密度、视密度、抗破碎能力及酸溶解度进行测试，结果如表1所示：
表1实施例中所制得的支撑剂样品的测试表征结果
实施例 体积密度(g/cm3) 视密度(g/cm3) 52MPa下破碎率(％) 酸溶解度(％)
实施例1 1.35 2.41 2.42 2.77
实施例2 1.14 1.95 1.37 2.18
实施例3 1.03 1.70 2.32 1.40
实施例4 1.10 1.75 2.43 0.80
实施例5 1.18 1.96 3.76 3.12
实施例6 1.17 2.17 2.33 3.96
实施例7 1.32 2.23 1.27 3.50
由以上实施例可知本发明制备的支撑剂具有超低密度，体积密度为1.03-1.35g/cm3，视密度为1.70-2.41g/cm3，52MPa下破碎率为1.27-3.76％，酸溶解度为0.80-3.96％，满足压裂支撑剂的行业标准。

Claims (9)

1.一种超低密度支撑剂，其特征在于，所述超低密度支撑剂由多孔陶粒和包覆在多孔陶粒表面的树脂膜构成，所述多孔陶粒由以下重量份的原料混合后造粒、煅烧得到：粉煤灰65-94份、钾长石1-5份、锰粉1-3份、SiC微粉2-30份；
所述树脂膜由内层的环氧树脂和外层的酚醛树脂组成；
所述超低密度支撑剂粒度为20-40目，视密度为1.70-2.41g/cm3，52MPa下破碎率小于4.0％，酸溶解度为0.80-3.96％。
2.根据权利要求1所述的超低密度支撑剂，其特征在于：所述粉煤灰粒度小于20μm，其中80％颗粒粒度小于10μm，98％颗粒粒度小于20μm，其主要化学成分的重量百分含量为：Al2O318-51％，SiO227-52％；所述锰粉粒度为325目以上，其中MnO2质量含量不低于85.0％；所述钾长石粒度为325目以上；所述SiC微粉粒径小于2μm，其化学成分为β-SiC。
3.根据权利要求1所述的超低密度支撑剂，其特征在于：所述树脂膜厚度为10-25μm。
4.根据权利要求1-3任一所述的超低密度支撑剂的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)制备陶粒生坯：将制备多孔陶粒的原料混合均匀后投入造粒机中加水造粒、过筛得到陶粒生坯，制备多孔陶粒的原料各组分的重量配比为：粉煤灰65-94份、钾长石1-5份、锰粉1-3份、SiC微粉2-30份；
(2)制备多孔陶粒：将步骤(1)所得陶粒生坯烘干后，在1200-1350℃下煅烧1-3小时，过20/40目筛得到多孔陶粒；
(3)制备环氧树脂包覆陶粒中间体：将步骤(2)所得多孔陶粒清洗、烘干后用硅烷偶联剂溶液改性处理，烘干后加入到环氧树脂稀释液中浸渍1-4小时，再加入液体固化剂搅拌使其充分混合，随后迅速抽滤，将滤出的陶粒浸渍体升温至50-130℃，边加热边快速搅拌，固化完全后得到环氧树脂包覆陶粒中间体；
(4)将步骤(3)所得的环氧树脂包覆陶粒中间体边搅拌边加热至130-160℃，然后加入酚醛树脂，酚醛树脂加入量为中间体重量的3-6％，待酚醛树脂熔融均匀包覆中间体后，加入增塑剂，搅拌均匀后加入固化剂，待酚醛树脂开始固化后加入分散剂，固化完全后停止加热，继续搅拌，冷却后过20/40目筛得到超低密度支撑剂。
5.根据权利要求4所述的超低密度支撑剂的制备方法，其特征在于步骤(3)所述硅烷偶联剂为KH560，所述硅烷偶联剂溶液由KH560溶于95wt％的乙醇和5wt％的水的混合溶剂中得到，质量浓度为2％，所述用硅烷偶联剂溶液改性处理工艺为：将多孔陶粒浸泡于硅烷偶联剂溶液中，并在85℃下搅拌10小时。
6.根据权利要求4所述的超低密度支撑剂的制备方法，其特征在于步骤(3)所述环氧树脂为双酚A型E-51环氧树脂，其稀释液为环氧树脂用丙酮稀释后得到的液体，其中环氧树脂所占质量百分比为40-70％；步骤(3)中所述液体固化剂为二乙烯三胺，加入量为所述环氧树脂稀释液中环氧树脂重量的8-12％。
7.根据权利要求4所述的超低密度支撑剂的制备方法，其特征在于步骤(4)所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯，增塑剂加入量为酚醛树脂重量的2-10％。
8.根据权利要求4所述的超低密度支撑剂的制备方法，其特征在于步骤(4)所述固化剂为六次甲基四胺，固化剂加入量为酚醛树脂重量的8-15％。
9.根据权利要求4所述的超低密度支撑剂的制备方法，其特征在于步骤(4)所述分散剂为硬脂酸钙，分散剂加入量为酚醛树脂重量的3-10％。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106281299A (zh) * 2016-08-05 2017-01-04 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法
CN109705837A (zh) * 2019-02-20 2019-05-03 于鑫娅 一种高耐热耐压支撑剂
CN109943316A (zh) * 2019-05-10 2019-06-28 中国石油天然气股份有限公司 一种适用于三元复合驱的耐碱覆膜支撑剂
CN110591686A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 西安摩根恩能能源科技有限公司 一种油气开采用支撑剂及其制备方法
CN110759745A (zh) * 2018-07-27 2020-02-07 广东清大同科环保技术有限公司 一种高强空腔陶粒及其制备方法
CN111088028A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 超低密度支撑剂及其制备方法和应用
CN112282722A (zh) * 2020-06-05 2021-01-29 中国海洋石油集团有限公司 一种低密度有机控水支撑剂及其制备方法
CN112723796A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 成都翎渠杉建筑科技有限公司 一种轻质混凝土材料及其制备方法
CN114276072A (zh) * 2021-04-28 2022-04-05 山西瑞通路桥新技术有限公司 一种装配式桥梁用轻质高性能混凝土及其制备方法
CN115074108A (zh) * 2022-07-25 2022-09-20 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种煤层气压裂支撑剂及聚合物压裂液体系
CN116283349A (zh) * 2023-03-23 2023-06-23 湖南华信陶粒科技有限公司 一种页岩陶粒混凝土及其制备方法
CN117142872A (zh) * 2023-08-31 2023-12-01 郑州市润宝耐火材料有限公司 一种利用高硅质原料制备的陶粒支撑剂及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274376A (zh) * 1998-07-22 2000-11-22 博登化学公司 复合支撑剂、复合过滤介质、其制备方法以及用途
US20030224165A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-04 Anderson Robert William Particulate material having multiple curable coatings and methods for making and using same
CN101346324A (zh) * 2005-12-28 2009-01-14 3M创新有限公司 低密度支撑剂颗粒及其使用
CN101563436A (zh) * 2006-12-19 2009-10-21 陶氏环球技术公司 用于支撑剂的新包覆组合物及其制备方法
CN102015573A (zh) * 2008-04-28 2011-04-13 普拉德研究及开发股份有限公司 牢固的低密度陶瓷
CN102781854A (zh) * 2009-12-31 2012-11-14 环氧乙烷材料股份有限公司 具有受控的孔和/或微球分布和/或尺寸的陶瓷颗粒及其制造方法
CN103160271A (zh) * 2012-12-28 2013-06-19 北京仁创科技集团有限公司 一种块状防砂支撑剂的制备方法
CN103275694A (zh) * 2013-05-21 2013-09-04 中国地质大学（武汉） 一种低渗油藏采油用清水携带石油支撑剂及其制备方法
CN104263347A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 中国地质大学（武汉） 一种利用粉煤灰制备的低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274376A (zh) * 1998-07-22 2000-11-22 博登化学公司 复合支撑剂、复合过滤介质、其制备方法以及用途
US20030224165A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-04 Anderson Robert William Particulate material having multiple curable coatings and methods for making and using same
CN1659020A (zh) * 2002-06-03 2005-08-24 博登化学公司 含有多层可固化包衣的颗粒材料及其制备方法与应用
CN101346324A (zh) * 2005-12-28 2009-01-14 3M创新有限公司 低密度支撑剂颗粒及其使用
CN101563436A (zh) * 2006-12-19 2009-10-21 陶氏环球技术公司 用于支撑剂的新包覆组合物及其制备方法
CN102015573A (zh) * 2008-04-28 2011-04-13 普拉德研究及开发股份有限公司 牢固的低密度陶瓷
CN102781854A (zh) * 2009-12-31 2012-11-14 环氧乙烷材料股份有限公司 具有受控的孔和/或微球分布和/或尺寸的陶瓷颗粒及其制造方法
CN103160271A (zh) * 2012-12-28 2013-06-19 北京仁创科技集团有限公司 一种块状防砂支撑剂的制备方法
CN103275694A (zh) * 2013-05-21 2013-09-04 中国地质大学（武汉） 一种低渗油藏采油用清水携带石油支撑剂及其制备方法
CN104263347A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 中国地质大学（武汉） 一种利用粉煤灰制备的低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭宗艳等: "多孔莫来石基低密度高强度支撑剂的制备及性能", 《石油钻探技术》 *
黄勇等: "低密度支撑剂用酚醛/环氧树脂改性复合材料的研究", 《高分子材料科学与工程》 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106281299B (zh) * 2016-08-05 2019-01-29 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法
CN106281299A (zh) * 2016-08-05 2017-01-04 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 低密度覆膜陶粒支撑剂及其制备方法
CN110759745B (zh) * 2018-07-27 2022-02-15 广东清大同科环保技术有限公司 一种高强空腔陶粒及其制备方法
CN110759745A (zh) * 2018-07-27 2020-02-07 广东清大同科环保技术有限公司 一种高强空腔陶粒及其制备方法
CN111088028A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 超低密度支撑剂及其制备方法和应用
CN109705837A (zh) * 2019-02-20 2019-05-03 于鑫娅 一种高耐热耐压支撑剂
CN109943316A (zh) * 2019-05-10 2019-06-28 中国石油天然气股份有限公司 一种适用于三元复合驱的耐碱覆膜支撑剂
CN110591686A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 西安摩根恩能能源科技有限公司 一种油气开采用支撑剂及其制备方法
CN110591686B (zh) * 2019-09-30 2021-05-28 西安摩根恩能能源科技有限公司 一种油气开采用支撑剂及其制备方法
CN112282722A (zh) * 2020-06-05 2021-01-29 中国海洋石油集团有限公司 一种低密度有机控水支撑剂及其制备方法
CN112723796A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 成都翎渠杉建筑科技有限公司 一种轻质混凝土材料及其制备方法
CN114276072A (zh) * 2021-04-28 2022-04-05 山西瑞通路桥新技术有限公司 一种装配式桥梁用轻质高性能混凝土及其制备方法
CN115074108A (zh) * 2022-07-25 2022-09-20 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种煤层气压裂支撑剂及聚合物压裂液体系
CN115074108B (zh) * 2022-07-25 2023-02-17 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种煤层气压裂支撑剂及聚合物压裂液体系
CN116283349A (zh) * 2023-03-23 2023-06-23 湖南华信陶粒科技有限公司 一种页岩陶粒混凝土及其制备方法
CN116283349B (zh) * 2023-03-23 2024-05-24 湖南华信陶粒科技有限公司 一种页岩陶粒混凝土及其制备方法
CN117142872A (zh) * 2023-08-31 2023-12-01 郑州市润宝耐火材料有限公司 一种利用高硅质原料制备的陶粒支撑剂及其制备方法

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