CN107011887A - 压裂支撑剂用添加剂、压裂支撑剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压裂支撑剂用添加剂、压裂支撑剂及其制备方法,涉及石油化工技术领域,该压裂支撑剂主要由以下质量份数的原料制备而成:压裂支撑剂用添加剂5~10份、海泡石65~85份、铝矾土支撑剂废料10~30份和硅石5~15份,其中,海泡石和硅石资源储量大、价格便宜,相较高位品铝矾土(如Al2O3含量在73%以上),从原料成本考虑能极大的降低成本,同时,该压裂支撑剂具有体积密度、视密度、酸溶解度和破碎率低等优点,不仅能降低生产成本和压裂成本,还有利于油气田增产,缓解了现有压力支撑剂生产中采用生铝矾土或轻烧铝矾土为主要原料生产成本过高的问题。

Description

压裂支撑剂用添加剂、压裂支撑剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域,尤其是涉及一种压裂支撑剂用添加剂、压裂支撑剂及其制备方法。
背景技术
压裂支撑剂是一种陶瓷颗粒产品,具有很高的压裂强度,主要用于油田井下支撑,以增加石油天然气的产量,石油天然气深井开采时,高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后,使含油气岩层裂开,油气从裂缝形成的通道中汇集而出。用陶粒支撑材料随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中,起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用,从而保持高导流能力,使油气畅通,增加产量。实践证明,使用陶粒支撑剂压裂的油井可提高产量30-50%,并且支撑地面不下陷,进而延长油气井服务年限。
目前石油市场价格持续低价位走势,对石油开采生产形成较大的成本压力,特别是国内油田,开采成本一直很高,近年来各个油田提出经济型陶粒,意在降低开采成本,从而对陶粒支撑剂的采购价格不断压价,这对陶粒支撑剂生产也提出了新的方向。
目前生产压裂支撑剂的方法有很多种,但均采用生铝矾土或轻烧铝矾土为主要原料,AL2O3含量均在73%以上,并添加部分稀土精矿,这两种原料价格较贵,而且储量已接近枯竭,不易购得。在烧成温度方面最高温度都达到了1500℃,也使烧成所需的燃料成本居高不下。
因此,研究开发出一种原材料价格低,且加工过程中能耗低,具有很好的经济性的压裂支撑剂变得十分必要和迫切。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种压裂支撑剂用添加剂,所述添加剂具有辅助提高压裂支撑剂的强度并降低烧造温度的优点。
本发明的第二目的在于提供一种压裂支撑剂,所述压裂支撑剂以海泡石为主要原料,具有原料成本低的优点,此外,制备出的压裂支撑剂还具有体积密度、视密度、酸溶解度和破碎率低等优点。
本发明的第三目的在于提供一种压裂支撑剂的制备方法,以缓解现有技术中的制备方法烧结温度高和能耗高的技术问题。
本发明提供的一种压裂支撑剂用添加剂,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土60~65份、镧系稀土8~12份、高岭土2~6份、助熔剂8~12和锰矿0.3~1份。
进一步的,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土62~64份、镧系稀土9~11份、高岭土3~5份、助熔剂9~11和锰矿0.4~0.8份。
更进一步的,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土63份、镧系稀土10份、高岭土4份、助熔剂10和锰矿0.6份。
进一步的,助熔剂为膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的混合物,且膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的质量比为1:1:1:1。
本发明提供的一种压裂支撑剂,按重量份数计,压裂支撑剂主要由以下原料制成:上述压裂支撑剂用添加剂5~10份、海泡石65~85份、铝矾土支撑剂废料10~30份和硅石5~15份。
进一步的,压裂支撑剂主要由以下原料制成:压裂支撑剂用添加剂6~8份、海泡石70~80份、铝矾土支撑剂废料15~25份和硅石8~12份。
更进一步的,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:压裂支撑剂用添加剂7份、海泡石75份、铝矾土支撑剂废料20份和硅石10份。
本发明提供的一种压裂支撑剂的制备方法,包括以下步骤:将上述的压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石一同球磨后造粒,随后在1150~1250℃的温度下进行烧结得到压裂支撑剂。
进一步的,上述原料经球磨后先将球磨后的粉料过300~500目筛,再进行造粒。
进一步的,上述造粒为采用水雾化法进行造粒,随后筛分得到粒径为0.212~0.425mm的球状颗粒。
进一步的,所述烧结的烧结温度为1150~1250℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明提供的压裂支撑剂用添加剂采用铝矾土、镧系稀土、高岭土、助熔剂和锰矿为原料,其中,铝矾土、镧系稀土、高岭土和锰矿的加入可以辅助压裂支撑剂的强度,助熔剂的加入可以使原料在烧结过程中更好的溶解,进而降低烧结温度。因此,将上述添加剂加入压裂支撑剂中具有显著提高压裂支撑剂的强度并降低烧造温度的优点。
2、本发明提供的压裂支撑剂采用压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石为原料,其中,海泡石和硅石资源储量大、价格便宜,相较高位品铝矾土(如Al2O3含量在73%以上),从原料成本考虑能极大的降低成本,同时,本发明通过以海泡石为主料,对原料进行科学的配比,降低了烧造的温度,进而降低了能耗,节约了成本。此外,该压裂支撑剂具有体积密度、视密度、酸溶解度和破碎率低等优点,不仅能降低生产成本和压裂成本,还有利于油气田增产,缓解了现有压力支撑剂生产中采用生铝矾土或轻烧铝矾土为主要原料生产成本过高的问题。
3、本发明提供的压裂支撑剂的制备方法,该方法具有工艺流程简单,适于工业化生产和烧结温度低的优点。本发明中压裂支撑剂的烧结温度为1150~1250℃,而传统采用Al2O3含量在73%以上的铝矾土做主料时,压裂支撑剂烧结温度为1500℃左右,本发明的制备方法具有烧造温度低的优点。进而节省了燃料成本,缓解了现有压裂支撑剂制备中烧结温度高,耗能大的问题。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面,一种压裂支撑剂用添加剂,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土60~65份、镧系稀土8~12份、高岭土2~6份、助熔剂8~12和锰矿0.3~1份。
本发明中,上述压裂支撑剂用添加剂采用铝矾土、镧系稀土、高岭土、助熔剂和锰矿为原料,其中,铝矾土、镧系稀土和高岭土的加入可以显著提高压裂支撑剂的强度,助熔剂的加入可以降低压裂支撑剂的烧造温度,锰矿作为矿化剂,可以提高压裂支撑剂的外观强度并降低烧造温度。因此,将上述添加剂加入压裂支撑剂中具有显著提高压裂支撑剂的强度并降低烧造温度的优点。
本发明中,铝矾土典型但非限制性的质量份数为:60份、61份、62份、63份、64份或65份;镧系稀土典型但非限制性的质量份数为:8份、9份、10份、11份或12份;高岭土典型但非限制性的质量份数为:2份、3份、4份、5份或6份;助熔剂典型但非限制性的质量份数为:8份、9份、10份、11份或12份;锰矿典型但非限制性的质量份数为:0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
优选的,上述铝矾土为生铝矾土和轻烧铝矾土的混合物,且生铝矾土和轻烧铝矾土的质量比为1:1。
在本发明的一种优选实施方式中,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土62~64份、镧系稀土9~11份、高岭土3~5份、助熔剂9~11和锰矿0.4~0.8份。
更进一步的,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土63份、镧系稀土10份、高岭土4份、助熔剂10和锰矿0.6份。
本发明中,通过对上述添加剂各组分原料用量比例的进一步调整和优化,从而进一步优化了本发明压裂支撑剂用添加剂的效果。
在本发明的一种优选实施方式中,上述助熔剂为膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的混合物,且膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的质量比为1:1:1:1。
本发明中,上述镁质粘土反应活性大,易水化,与水作用可生成Mg(OH)2而硬化,具有一定的粘结能力,上述镁质粘土与膨润土、硅灰和硼酸配合作用,不但可以加快燃烧反应的速度,还可以有效保证支撑剂的强度和表面硬度。
根据本发明的一个方面,一种压裂支撑剂,按重量份数计,压裂支撑剂主要由以下原料制成:上述压裂支撑剂用添加剂5~10份、海泡石65~85份、铝矾土支撑剂废料10~30份和硅石5~15份。
本发明中压裂支撑剂所采用原料的功能为:
压裂支撑剂用添加剂:本发明压裂支撑剂用添加剂采用铝矾土、镧系稀土、高岭土、助熔剂和锰矿为原料,具有辅助提高压裂支撑剂的强度并降低烧造温度的优点。
海泡石:是一种纤维状的含水硅酸镁,通常呈白、浅灰、浅黄等颜色,不透明也没有光泽。它们有的形状像土块,有的成一个奇怪皮壳状或结核状。在电子显微镜下可以看到它们是由无数细丝聚在一起排成片状。海泡石有一个奇怪的特点,当它们遇到水时会吸收很多水从而变得柔软起来,而一旦干燥就又变硬了。本发明采用海泡石为主料生产压裂支撑剂可以明显降低原材料的成本。
铝矾土支撑剂废料:是指原有铝矾土支撑剂生产过程中产生的废料。本发明利用铝矾土支撑剂废料做辅料和海泡石反应生产骨架结构,使铝矾土支撑剂生产过程中产生的铝矾土支撑剂废料得以重新利用,减少了铝矾土支撑剂废料的再处理过程。本发明中铝矾土支撑剂的生产过程包括将含Al2O3的铝矾土与金属氧化物等其他辅料混合后球磨、造粒、筛分和烧结等工序,在烧结后由于烧结温度、烧结时间不合适或颗粒本身在烧结炉内发生滚动、破裂或性能不达标等问题会产生一些废料,此即为本发明中所称的铝矾土支撑剂废料。
本发明中,典型但非限定性的铝矾土支撑剂废料制备过程为:
步骤1:将Al2O3含量大于75%的铝矾土。在800℃焙烧后粉碎为3mm的颗粒,得A料;
步骤2:以100重量份A料为基料,在基料中加入以下辅料:膨润土4份、氟碳铈精矿2份、二氧化锰0.6份、氧化镁0.5份;将基、辅料混合后进入磨机共磨成粒径小于0.05mm的微粉粒,得B料;
步骤3:向B料加水,经松解后在转速为20r/min且与水平面成60度倾角的荸荠型成球机中制成粒径为0.6mm,圆度和球度均大于0.9的球粒,得C料;
步骤4:将C料进行筛分后装入隧道窑或转窑烧结,烧结温度控制在1500℃,烧结时间为2个小时,然后再经抛光、除尘、筛分得成品。
上述制备方法,步骤4中烧结后经筛分不符合粒径或圆度和球度要求的铝矾土支撑剂,即为铝矾土支撑剂废料。
硅石:是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。主要用于冶金工业用的酸性耐火砖。纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶硅,化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填充物。建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等,也可用作工业硅等铁合金冶炼的原材料。本发明采用硅石为原料生产压裂支撑剂可以明显降低原材料的成本。
本发明中,压裂支撑剂用添加剂典型但非限制性的质量份数为:5份、6份、7份、8份、9份或10份;海泡石典型但非限制性的质量份数为:65份、70份、75份、80份或85份;铝矾土支撑剂废料典型但非限制性的质量份数为:10份、15份、20份、25份或30份;硅石典型但非限制性的质量份数为:5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份。
本发明中,上述压裂支撑剂采用压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石为原料,其中,海泡石和硅石资源储量大、价格便宜,相较高位品铝矾土(如Al2O3含量在73%以上),从原料成本考虑能极大的降低成本,同时,该压裂支撑剂强度高具有体积密度、视密度、酸溶解度和破碎率低等优点,不仅能降低生产成本和压裂成本,还有利于油气田增产,缓解了现有压力支撑剂生产中采用生铝矾土或轻烧铝矾土为主要原料生产成本过高的问题。
在本发明的一种优选实施方式中,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:上述压裂支撑剂用添加剂6~8份、海泡石70~80份、铝矾土支撑剂废料15~25份和硅石8~12份。
在上述优选实施方式中,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:上述压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石75份、铝矾土支撑剂废料10份和硅石10份。
本发明中,通过对上述压裂支撑剂各组分原料用量比例的进一步调整和优化,从而进一步优化了本发明压裂支撑剂的效果。
根据本发明的一个方面,一种压裂支撑剂的制备方法,包括以下步骤:将上述压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石一同球磨后造粒,随后进行烧结,得到压裂支撑剂。
在本发明的一种优选实施方式中,上述原料经球磨后先将球磨后的粉料过300~500目筛,再进行造粒。
作为一种优选实施方式,球磨加工后细粉的目数为300~500目,有利于后续在球磨机中的加工,更有利于提高产品的外观光洁度。
在本发明的一种优选实施方式中,造粒为采用水雾化法进行造粒,制得球状颗粒的粒径为0.212~0.425mm。
作为一种优选实施方式,0.212~0.425mm的小粒径球状颗粒有利于提高压裂支撑剂使用时的密度和降低整体破碎率。
在本发明的一种优选实施方式中,所述烧结温度为1150~1250℃。
本发明中,压裂支撑剂的烧结温度为1150~1250℃,而传统采用Al2O3含量在73%以上的铝矾土做主料时,压裂支撑剂烧结温度为1500℃左右,本发明的制备方法具有烧造温度低的优点。进而节省了燃料成本,缓解了现有压裂支撑剂制备中烧结温度高,耗能大的问题。
优选的,本发明压裂支撑剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(a):首先,将压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石进行球磨,得到目数为300~500目的细粉;
步骤(b):将步骤(a)制得的细粉投入成球机制得粒径为0.212~0.425mm球状颗粒,然后,将制得的球状颗粒在1150~1250℃的温度下进行烧结,制得压裂支撑剂。
更优选的,所述压裂支撑剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(a):首先,将压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石进行球磨,得到目数为400目的细粉;
步骤(b):将步骤(a)制得的细粉投入成球机制得粒径为0.32mm球状颗粒,然后,将制得的球状颗粒在1200℃的温度下进行烧结,制得压裂支撑剂。
下面将结合实施例1~13及对比例1和2对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1
一种压裂支撑剂用添加剂,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土60份、镧系稀土8份、高岭土2份、助熔剂8份和锰矿0.3份;
其中,上述助熔剂为膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的混合物,且膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的质量比为1:1:1:1。
实施例2
一种压裂支撑剂用添加剂,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土65份、镧系稀土12份、高岭土6份、助熔剂12和锰矿1份;
其中,上述助熔剂为膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的混合物,且膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的质量比为1:1:1:1。
实施例3
一种压裂支撑剂用添加剂,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土62份、镧系稀土9份、高岭土3份、助熔剂9和锰矿0.4份;
其中,上述助熔剂为膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的混合物,且膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的质量比为1:1:1:1。
实施例4
一种压裂支撑剂用添加剂,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土64份、镧系稀土11份、高岭土5份、助熔剂11和锰矿0.8份;
其中,上述助熔剂为膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的混合物,且膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的质量比为1:1:1:1。
实施例5
一种压裂支撑剂用添加剂,按重量份数计,上述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土63份、镧系稀土10份、高岭土4份、助熔剂10和锰矿0.6份;
其中,上述助熔剂为膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的混合物,且膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的质量比为1:1:1:1。
实施例6
一种压裂支撑剂,按重量份数计,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:实施例1压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石65份、铝矾土支撑剂废料10份和硅石5份;
上述的压裂支撑剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(a):首先,将实施例1压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石粉碎为粒径为40mm的颗粒,随后对粉碎后的颗粒进行球磨,得到目数为400目的细粉;
步骤(b):将步骤(a)制得的细粉投入成球机制得粒径为0.318mm球状颗粒,然后,然后,将制得的球状颗粒在1200℃的温度下进行烧结,制得压裂支撑剂。
实施例7
一种压裂支撑剂,按重量份数计,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:实施例2压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石65份、铝矾土支撑剂废料10份和硅石5份;
上述的压裂支撑剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(a):首先,将实施例2压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石粉碎为粒径为40mm的颗粒,随后对粉碎后的颗粒进行球磨,得到目数为400目的细粉;
步骤(b):将步骤(a)制得的细粉投入成球机制得粒径为0.318mm球状颗粒,然后,然后,将制得的球状颗粒在1200℃的温度下进行烧结,制得压裂支撑剂。
实施例8
一种压裂支撑剂,按重量份数计,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:实施例3压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石65份、铝矾土支撑剂废料10份和硅石5份;
上述的压裂支撑剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(a):首先,将实施例3压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石粉碎为粒径为40mm的颗粒,随后对粉碎后的颗粒进行球磨,得到目数为400目的细粉;
步骤(b):将步骤(a)制得的细粉投入成球机制得粒径为0.318mm球状颗粒,然后,然后,将制得的球状颗粒在1200℃的温度下进行烧结,制得压裂支撑剂。
实施例9
一种压裂支撑剂,按重量份数计,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:实施例4压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石65份、铝矾土支撑剂废料10份和硅石5份;
上述的压裂支撑剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(a):首先,将实施例4压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石粉碎为粒径为40mm的颗粒,随后对粉碎后的颗粒进行球磨,得到目数为400目的细粉;
步骤(b):将步骤(a)制得的细粉投入成球机制得粒径为0.318mm球状颗粒,然后,然后,将制得的球状颗粒在1200℃的温度下进行烧结,制得压裂支撑剂。
实施例10
一种压裂支撑剂,按重量份数计,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:实施例5压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石65份、铝矾土支撑剂废料10份和硅石5份;
上述的压裂支撑剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(a):首先,将实施例5压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石粉碎为粒径为40mm的颗粒,随后对粉碎后的颗粒进行球磨,得到目数为400目的细粉;
步骤(b):将步骤(a)制得的细粉投入成球机制得粒径为0.318mm球状颗粒,然后,然后,将制得的球状颗粒在1200℃的温度下进行烧结,制得压裂支撑剂。
实施例11
一种压裂支撑剂,按重量份数计,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:实施例5压裂支撑剂用添加剂10份、海泡石85份、铝矾土支撑剂废料30份和硅石15份;
上述的压裂支撑剂的制备方法同实施例6。
实施例12
一种压裂支撑剂,按重量份数计,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:实施例5压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石65份、铝矾土支撑剂废料15份和硅石15份;
上述的压裂支撑剂的制备方法同实施例6。
实施例13
一种压裂支撑剂,按重量份数计,上述压裂支撑剂主要由以下原料制成:实施例5压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石75份、铝矾土支撑剂废料10份和硅石10份;
上述的压裂支撑剂的制备方法同实施例6。
对比例1
一种压裂支撑剂,其制备方法包括以下步骤:
步骤1:将Al2O3含量大于75%的铝矾土破碎为粒径小于5mm的颗粒,得到主料;
步骤2:将上述主料100份与稀土精矿0.5份、木炭10份、工业糊精0.05份充分混合5分钟,得到混合料;
步骤3:将上述混合料磨至粒度小于300目的粉料;
步骤4:用上述粉料成球得圆度和球度达到0.9的坯球;
步骤5:对坯球用双层筛进行筛分,上筛孔18目,下筛孔30目,将粒径大于18目的筛上坯球粉碎,然后返回步骤4;
步骤6:将半成品球在1300℃下焙烧4小时;
步骤7:将步骤6制得的坯球用双层筛进行筛分,上筛孔20目,下筛孔40目,得到20~40目的合格品,再进行抛光、除尘处理;
步骤8:将步骤7处理后的合格品用苯酚-甲醛树脂包裹,与120热固后得本发明产品。
对比例2
一种压裂支撑剂,其制备方法包括以下步骤:
步骤1:将Al2O3含量大于75%的铝矾土。在800℃焙烧后粉碎为3mm的颗粒,得A料;
步骤2:以100重量份A料为基料,在基料中加入以下辅料:膨润土4份、氟碳铈精矿2份、二氧化锰0.6份、氧化镁0.5份;将基、辅料混合后进入磨机共磨成粒径小于0.05mm的微粉粒,得B料;
步骤3:向B料加水,经松解后在转速为20r/min且与水平面成60度倾角的荸荠型成球机中制成粒径为0.6mm,圆度和球度均大于0.9的球粒,得C料;
步骤4:将C料进行筛分后装入隧道窑或转窑烧结,烧结温度控制在1500℃,烧结时间为2个小时,然后再经抛光、除尘、筛分得成品。
效果例1
为表明本发明压裂支撑剂强度高、密度大,有利于油气田增产,现将实施例12和13以及对比例1和2制备的压裂支撑剂按照中华人民共和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》检测,性能参数详见下表:
由上表可知,本发明实施例12和13的体积密度明显小于对比例1和2,由于在油气开采压裂施工中,陶粒支撑剂的使用设计是按立方计算,而采购按吨计算,因此,体积密度大,单位体积的采用成本就高;本发明实施例12和13的视密度明显小于对比例1和2,视密度是配制压裂液的主要参考数据,视密度越大配制压裂液的成本就越高,且在压裂液向油气井地层注入的过程中不便于携带;本发明实施例12和13的酸溶解度和破碎率明显小于对比例1和2,酸溶解度越高,抗酸性越差,容易被压裂液腐蚀破坏,从而对地层造成污染;破碎率越高,压裂产生的破碎颗粒越多,提高导流能力的效果越差,相反的,酸溶解度和破碎率越低,有利于压裂增产。
综上可知,本发明提供的压裂支撑剂采用本发明压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石为原料,该压裂支撑剂具有体积密度、视密度、酸溶解度和破碎率低等优点,不仅能降低生产成本和压裂成本,还有利于油气田增产,缓解了现有压力支撑剂生产中采用生铝矾土或轻烧铝矾土为主要原料生产成本过高的问题。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种压裂支撑剂用添加剂,其特征在于,按重量份数计,所述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土60~65份、镧系稀土8~12份、高岭土2~6份、助熔剂8~12和锰矿0.3~1份。
2.根据权利要求1所述压裂支撑剂用添加剂,其特征在于,按重量份数计,所述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土62~64份、镧系稀土9~11份、高岭土3~5份、助熔剂9~11和锰矿0.4~0.8份。
3.根据权利要求1所述压裂支撑剂用添加剂,其特征在于,按重量份数计,所述添加剂主要由以下原料制成:铝矾土63份、镧系稀土10份、高岭土4份、助熔剂10和锰矿0.6份。
4.根据权利要求1~3任一项所述的压裂支撑剂用添加剂,其特征在于,所述助熔剂为膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的混合物,且膨润土、镁质粘土、硅灰和硼酸的质量比为1:1:1:1。
5.一种压裂支撑剂,其特征在于,按重量份数计,所述压裂支撑剂主要由以下原料制成:权利要求1~4任一项所述的压裂支撑剂用添加剂5~10份、海泡石65~85份、铝矾土支撑剂废料10~30份和硅石5~15份。
6.根据权利要求5所述的压裂支撑剂,其特征在于,按重量份数计,所述压裂支撑剂主要由以下原料制成:权利要求1~4任一项所述的压裂支撑剂用添加剂6~8份、海泡石70~80份、铝矾土支撑剂废料15~25份和硅石8~12份;
优选的,按重量份数计,所述压裂支撑剂主要由以下原料制成:权利要求1~4任一项所述的压裂支撑剂用添加剂5份、海泡石75份、铝矾土支撑剂废料10份和硅石10份。
7.一种根据权利要求5或6所述的压裂支撑剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将权利要求1~4任一项所述的压裂支撑剂用添加剂、海泡石、铝矾土支撑剂废料和硅石一同球磨后造粒,随后进行烧结,得到压裂支撑剂。
8.根据权利要求7所述的压裂支撑剂的制备方法,其特征在于,原料经球磨后先将球磨后的粉料过300~500目筛,再进行造粒。
9.根据权利要求7所述的压裂支撑剂的制备方法,其特征在于,所述造粒为采用水雾化法进行造粒,随后筛分得到粒径为0.212~0.425mm的球状颗粒。
10.根据权利要求7所述的压裂支撑剂的制备方法,其特征在于,所述烧结的烧结温度为1150~1250℃。
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