CN107699225A - 一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途 - Google Patents

一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途 Download PDF

Info

Publication number
CN107699225A
CN107699225A CN201710980432.7A CN201710980432A CN107699225A CN 107699225 A CN107699225 A CN 107699225A CN 201710980432 A CN201710980432 A CN 201710980432A CN 107699225 A CN107699225 A CN 107699225A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
fracturing propping
petroleum fracturing
propping agent
petroleum
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
CN201710980432.7A
Other languages
English (en)
Inventor
谢英民
谢武龙
谢秋波
郑鹏
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 QINHAN CERAMIC LLC
Original Assignee
TONGCHUAN QINHAN CERAMIC LLC
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 QINHAN CERAMIC LLC filed Critical TONGCHUAN QINHAN CERAMIC LLC
Priority to CN201710980432.7A priority Critical patent/CN107699225A/zh
Publication of CN107699225A publication Critical patent/CN107699225A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途，其中，所述石油压裂支撑剂按重量百分比包括铝矾土20～60份、煤矸石4～31份、斜长石1～5份、白云石1～5份、锰矿粉1～10份，余量为熟料；本发明还提供了一种石油压裂支撑剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1)：备料；步骤2)：磨粉；步骤3)：造粒；步骤4)：烧结得到陶粒支撑剂；本发明还提供了一种应用，包含上述所述的陶粒石油压裂支撑剂，该陶粒石油压裂支撑剂用于油田水力压裂过程。本发明提供的陶粒石油压裂支撑剂经过指标的全分析数据显示，完全满足水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法SY/T5108‑2014的要求。

Description

一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途
技术领域
本发明属于材料领域，涉及低品位铝矾土和煤矸石的利用，具体的为一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途。
背景技术
现有大多数陶粒支撑剂以高品位铝矾土等为主要原料，经过破碎、磨粉、制粒、煅烧、筛分等一系列工艺制作而成的石油深井闭合压裂材料，是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品。面对资源的枯竭和日益严峻的环境问题，节约资源和工业废料的再利用显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种以低品位铝矾土、熟料为主要原料，添加适量的煤矸石，以锰矿粉、斜长石和白云石为复合助熔剂。本发明的主要目的在于使用低品位的铝矾土和煤炭开采过程或洗煤过程中产生的煤矸石，节约高品位的铝矾土资源，降低生产成本，减少煤炭开采过程中产生的环境污染。技术指标和产品性能符合水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法SY/T5108-2014，的要求，完全满足油田的需求；符合节约能源、经济循环发展、减少环境污染等国家政策。
本发明的技术方案如下：
一种石油压裂支撑剂，按重量百分比包括铝矾土20～60份、煤矸石4～31份、斜长石1～5份、白云石1～5份、锰矿粉1～10份，余量为熟料。
优选的，按重量百分比包括铝矾土30～60份、煤矸石20～31份、斜长石2～5份、白云石1～5份、锰矿粉4～10份，余量为熟料。
优选的，按重量百分比包括铝矾土30份、煤矸石20份、斜长石2份、白云石1份、锰矿粉4份，余量为熟料。
本发明还提供了一种石油压裂支撑剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)：备料：将以下原料按照设定的质量份数比例混合：铝矾土20～60份、煤矸石4～31份、斜长石1～5份、白云石1～5份、锰矿粉1～10份，余量为熟料；
步骤2)：磨粉：将混合后的原料经过球磨机加工，细度为200～450目，经检测合格后，进入下一步骤；
步骤3)：造粒：向混合后原料中添加质量百分数为5～20％的水，经过充分的抛光，严格的筛分后，得到粒径为20～40目的陶粒半成品；
步骤4)：烧结：将步骤3得到的陶粒生料放入回转窑进行煅烧，经过高温烧结、自然冷却后得到陶粒石油压裂支撑剂。
优选的，在步骤3)中原料经过配比后加入球磨机进行磨粉加工，得到200～450目的细粉；将细粉加入制粒机中进行半成品的制造，半成品的含水率为5～20％，半成品的体积密度为1.35～1.40g/cm3。
优选的，在步骤4)中，将半成品投入高温回转窑进行高温煅烧，经过回转窑尾300～400℃的温度预热20min，然后在1000～1450℃的恒温烧140～160min。
优选的，在步骤4)中预热温度为350℃，预热时间为20min；烧结温度为1340℃，烧结时间为160min。
优选的，所述陶粒石油压裂支撑剂的体积密度为1.50～1.60g/cm3；视密度为2.80～2.85g/cm3；在52MPa的闭合压力下，破碎率为6.00～9.00％；圆球度为0.9；浊度为40～80FTU；酸溶解度为5.50～6.80％。
本发明还提供了一种应用，包含上述所述的陶粒石油压裂支撑剂，该陶粒石油压裂支撑剂用于油田水力压裂过程。
本发明的有益效果是：
1.使用低品位的铝矾土、熟料作为主要原料，不仅降低生产成本，而且节约了高品位铝矾土资源。
2.适量添加煤矸石，使煤矸石得到有效利用。降低了生产成本，减少了环境污染。
3.提高了粉料的细度要求，将传统的粉料细度从300目提高至400目，降低了烧结温度，节约了成本。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明的技术方案作进一步解释，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
实施例1
本发明的石油压裂支撑剂配方的化学成份按重量百分比组成包括铝矾土400Kg、熟料400Kg、煤矸石100Kg、斜长石30Kg、白云石40Kg、锰矿粉30Kg，经过破碎后进球磨机进行磨粉，磨粉细度要求400目。
通过制粒机加入9％(质量分数)左右的水，充分抛光后，经过筛分，得到粒径为20-40目的陶粒半成品；在回转窑内经过1280℃煅烧约240min后，自然冷却后，经过筛分得到陶粒石油压裂支撑剂。
这些陶粒石油压裂支撑剂经过指标的全分析数据显示，完全满足水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法SY/T5108-2014的要求。不仅节约了高品位铝矾土的使用，一定程度上降低了生产成本；而且使用了适量煤矸石，减少了煤炭开采过程中的污染。经检测体积密度1.52g/cm3，破碎率7.17％(闭合压力为52MPa)
实施例2
本发明的支撑剂配方的化学成份按重量百分比组成包括铝矾土350Kg、熟料430Kg、煤矸石150Kg、斜长石15Kg、白云石15Kg、锰矿粉40Kg。经过破碎后进球磨机进行磨粉，磨粉细度要求400目。
通过制粒机加入9％(质量分数)左右的水，充分抛光后，经过筛分，得到粒径为20-40目的陶粒半成品；在回转窑内经过1300℃煅烧约220min后，自然冷却后，经过筛分得到陶粒石油压裂支撑剂。
这些陶粒石油压裂支撑剂经过指标的全分析数据显示，完全满足水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法SY/T5108-2014的要求。不仅节约了高品位铝矾土的使用，一定程度上降低了生产成本；而且使用了适量煤矸石，减少了煤炭开采过程中的污染。经检测体积密度1.54g/cm3，破碎率6.85％(闭合压力为52MPa)
实施例3
本发明的支撑剂配方的化学成份按重量百分比组成包括铝矾土320Kg、熟料550Kg、煤矸石50Kg、斜长石10Kg、白云石10Kg、锰矿粉60Kg。经过破碎后进球磨机进行磨粉，磨粉细度要求400目。
通过制粒机加入9％(质量分数)左右的水，充分抛光后，经过筛分，得到粒径为20-40目的陶粒半成品；在回转窑内经过1340℃煅烧约200min后，自然冷却后，经过筛分得到陶粒石油压裂支撑剂。
这些陶粒石油压裂支撑剂经过指标的全分析数据显示，完全满足水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法SY/T5108-2014的要求。不仅节约了高品位铝矾土的使用，一定程度上降低了生产成本；而且使用了适量煤矸石，减少了煤炭开采过程中的污染。经检测体积密度1.56g/cm3，破碎率6.59％(闭合压力为52MPa)。
实施例1至实施例3采用的原料主要成分如表1：
表2为实施例1至实施例3的性能参数表。
实施例1至实施例3提供的陶粒经过指标的全分析数据显示，完全满足水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法SY/T5108-2014的要求。不仅节约了高品位铝矾土的使用，一定程度上降低了生产成本；而且使用了适量煤矸石，减少了煤炭开采过程中的污染。且，性能指标达到生产应用要求。
以上为本发明的较佳实施方式，但实施方式并不是用来限定本发明，在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (9)

1.一种石油压裂支撑剂，其特征在于，按重量百分比包括铝矾土20～60份、煤矸石4～31份、斜长石1～5份、白云石1～5份、锰矿粉1～10份，余量为熟料。
2.根据权利要求1所述的石油压裂支撑剂，其特征在于，按重量百分比包括铝矾土30～60份、煤矸石20～31份、斜长石2～5份、白云石1～5份、锰矿粉4～10份，余量为熟料。
3.根据权利要求1或2所述的石油压裂支撑剂，其特征在于，按重量百分比包括铝矾土30份、煤矸石20份、斜长石2份、白云石1份、锰矿粉4份，余量为熟料。
4.一种石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)：备料：将以下原料按照设定的质量份数比例混合：铝矾土20～60份、煤矸石4～31份、斜长石1～5份、白云石1～5份、锰矿粉1～10份，余量为熟料；
步骤2)：磨粉：将混合后的原料经过球磨机加工，细度为200～450目，经检测合格后，进入下一步骤；
步骤3)：造粒：向混合后原料中添加质量百分数为5～20％的水，经过充分的抛光后，得到粒径为20～40目的陶粒半成品；
步骤4)：烧结：将步骤3得到的陶粒生料放入回转窑进行煅烧，经过高温烧结、自然冷却后得到陶粒石油压裂支撑剂。
5.根据权利要求4所述的石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，原料经过配比后加入球磨机进行磨粉加工，得到200～450目的细粉；将细粉加入制粒机中进行半成品的制造，半成品的含水率为5～20％，半成品体积密度1.35～1.40g/cm3。
6.根据权利要求4所述的石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，在步骤4)中，将半成品投入高温回转窑进行高温煅烧，经过回转窑尾300～400℃的温度预热20min，然后在1000～1450℃的恒温烧140～160min。
7.根据权利要求6所述的石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：在步骤4)中预热温度为350℃，预热时间为20min；烧结温度为1340℃，烧结时间为160min。
8.根据权利要求4所述的石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述陶粒石油压裂支撑剂的体积密度为1.50～1.60g/cm3；视密度为2.80～2.85g/cm3；在52MPa的破碎率为6.00～9.00％；圆球度为0.9；浊度为40～80FTU；酸溶解度为5.50～6.80％。
9.一种应用，包含权利要求1～8所述的陶粒支撑剂，该陶粒石油压裂支撑剂用于油田水力压裂过程。
CN201710980432.7A 2017-10-19 2017-10-19 一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途 Pending CN107699225A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710980432.7A CN107699225A (zh) 2017-10-19 2017-10-19 一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710980432.7A CN107699225A (zh) 2017-10-19 2017-10-19 一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107699225A true CN107699225A (zh) 2018-02-16

Family

ID=61181795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710980432.7A Pending CN107699225A (zh) 2017-10-19 2017-10-19 一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107699225A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190048253A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-14 First Bauxite Corporation Ultra high strength proppant and method of preparing the same
CN109439312A (zh) * 2018-12-06 2019-03-08 铜川秦瀚陶粒有限责任公司 一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂及生产工艺与用途
CN109652055A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 陕西科技大学 含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法
CN112079649A (zh) * 2020-04-24 2020-12-15 郑州市熔盛耐材助剂有限公司 一种煤矸石陶粒支撑剂的制备方法
CN112126423A (zh) * 2020-10-16 2020-12-25 邵阳合成新型环保建材有限公司 一种加煤矸石的石油压裂支撑剂
CN116875297A (zh) * 2023-07-13 2023-10-13 郑州市新郑梅久实业有限公司 一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂及应用
CN118496839A (zh) * 2024-07-16 2024-08-16 铜川秦瀚陶粒有限责任公司 一种石油压裂支撑剂及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN105086991A (zh) * 2014-05-16 2015-11-25 石家庄市德祥石油支撑剂有限公司 低密度石油压裂支撑剂及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN105086991A (zh) * 2014-05-16 2015-11-25 石家庄市德祥石油支撑剂有限公司 低密度石油压裂支撑剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
裘国华: ""煤矸石代替黏土生产水泥可行性分析"", 《浙江大学学报（工学版）》 *
陈雅福: "《新型建筑材料》", 30 September 1994, 北京:中国建材工业出版社 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190048253A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-14 First Bauxite Corporation Ultra high strength proppant and method of preparing the same
US11053432B2 (en) * 2017-08-09 2021-07-06 First Bauxite Llc Ultra high strength proppant and method of preparing the same
CN109439312A (zh) * 2018-12-06 2019-03-08 铜川秦瀚陶粒有限责任公司 一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂及生产工艺与用途
CN109652055A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 陕西科技大学 含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法
CN109652055B (zh) * 2018-12-29 2021-05-04 陕西科技大学 含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法
CN112079649A (zh) * 2020-04-24 2020-12-15 郑州市熔盛耐材助剂有限公司 一种煤矸石陶粒支撑剂的制备方法
CN112126423A (zh) * 2020-10-16 2020-12-25 邵阳合成新型环保建材有限公司 一种加煤矸石的石油压裂支撑剂
CN116875297A (zh) * 2023-07-13 2023-10-13 郑州市新郑梅久实业有限公司 一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂及应用
CN118496839A (zh) * 2024-07-16 2024-08-16 铜川秦瀚陶粒有限责任公司 一种石油压裂支撑剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107699225A (zh) 一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途
CN110484231B (zh) 一种以油基泥浆废弃物为原料制备低密度支撑剂的方法
CN102765889B (zh) 一种含粉煤灰的尾矿废石高强混凝土的制备方法
CN104479665A (zh) 一种石油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
CN107459337B (zh) 一种水基钻井固化物改性制备烧结砖的方法
US20160053162A1 (en) Method of manufacturing of light ceramic proppants and light ceramic proppants
CN110683836A (zh) 一种页岩气水基钻井废弃物制备烧结砖的方法
CN110451824B (zh) 一种矿石浮选尾渣制备硅酸盐水泥熟料的方法
CN102942368A (zh) 一种由低品位铝土矿制备高强度石油压裂支撑剂方法
DE102020200055A1 (de) Ein hochfestes keramsit-stützmittel mit niedriger dichte
KR20210045729A (ko) 저밀도 고강도의 세람사이트 프로판트
CN107057676A (zh) 复合结构陶瓷支撑剂及其制备方法
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
CN104130764B (zh) 一种压裂支撑剂用添加剂、压裂支撑剂及制备方法
CN109439312A (zh) 一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂及生产工艺与用途
KR20210084712A (ko) 저밀도 고강도 세람사이트 프로판트
CN103482942A (zh) 一种低碱度混凝土及其制备方法
CN113969160A (zh) 利用矿山尾矿生产的高强度陶粒支撑剂及其制备方法
RU2582162C1 (ru) Способ утилизации отходов производства магнийсиликатного проппанта
CN107011887A (zh) 压裂支撑剂用添加剂、压裂支撑剂及其制备方法
Yu et al. Study on the fluidity and mechanical properties of multi-source coal-based solid waste (MCSW) filling material
CN113955958A (zh) 一种环保型高强度水泥及其制备方法
CN107056267A (zh) 压裂支撑剂及其制备方法
KR20210083490A (ko) 저밀도 고강도 세람사이트 프로판트

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180216

RJ01 Rejection of invention patent application after publication