CN108102638A - 一种陶粒砂石油支撑剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油压井用压裂支撑剂技术领域，具体公开了一种陶粒砂石油支撑剂，采用25‑60％wt的铝矾土、25‑60％wt的锰粉和15‑30％的回料为原料混合后，在加入上述三种原料总重量5‑8％的增强剂，经破碎、配料、烘干粉磨、喷雾干燥、筛分制球、高温煅烧、滚动成型而成，所述原料混合加入增强剂后，经过破碎、配料、烘干粉磨、喷雾干燥、筛分制球、高温煅烧、滚动成型工艺处理，其混合料变成为超细颗粒状，所述增强剂为铝溶胶、硅溶胶或磷酸铝凝胶。本发明的优点是，在水力压裂中能快速地填充压裂裂缝，并在水力压裂结束后始终能使裂缝得到有效支撑，防止压裂裂缝重新闭合，使地层流体以线性方式进入裂缝，提高了水力压裂效果，有利于石油增产。
Description
技术领域
本发明涉及石油压井用压裂支撑剂技术领域，具体公开了一种陶粒砂石油支撑剂。
背景技术
众所周知，水力压裂技术是石油增产的主要技术措施，水力压裂效果好，石油增产量就提高，而影响水力压裂效果的因素较多。石油支撑剂和压裂液是油气田开采水力压裂施工中不可缺少的工程材料，同时压裂液的类型和支撑剂的选择也是影响压裂效果的主要因素。而支撑剂的视密度、强度和破碎率又是支撑剂影响压裂效果的主要性能指标。目前支撑剂的种类也比较多，有石英砂、陶粒、玻璃球和树脂包等，由于陶粒支撑剂相对其它支撑剂具有综合性能指标更好的特点，因此现有深层低渗透油气藏层开采大都采用陶粒支撑剂。目前陶粒支撑剂主要是采用铝钒土为主要原料用电解或烧结方法进行制备，但陶粒支撑剂视密度在2.7mg/cm3以上，所具有的强度(抗压)在52MPa水压压力下其破碎率大于10％，不能完全满足压裂支撑剂需快速填充压裂裂缝并稳固地支撑裂缝缝面的技术要求，造成地层深部油层局部有时出现压裂裂缝在上部岩石的重力作用下重新闭合，从而降低水力压裂效果，不利于石油增产。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶粒砂石油支撑剂，其在水力压裂中能快速地填充压裂裂缝，并在水力压裂结束后始终能使裂缝得到有效支撑，提高了水力压裂效果。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种陶粒砂石油支撑剂，采用25-60％wt的铝矾土、25-60％wt的锰粉和15-30％的回料为原料混合后，在加入上述三种原料总重量5-8％的增强剂，经破碎、配料、烘干粉磨、喷雾干燥、筛分制球、高温煅烧、滚动成型而成。
进一步的，所述铝矾土块度一般为300-500mm，含有少量的水分，一般采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的二级破碎系统，将其粒度控制在≤8mm，所述锰粉采用低品位(含量～50％)的锰矿或锰灰，所述增强剂为铝溶胶、硅溶胶或磷酸铝凝胶。
进一步的，采用上述技术方案所制成的支撑剂各项性能指标为：破碎率(52MPa水压力下)：≤8％，视密度：2.0-2.5mg/cm3。
本发明形成的原理是：所述原料混合加入增强剂后，经过破碎、配料、烘干粉磨、喷雾干燥、筛分制球、高温煅烧、滚动成型工艺处理，其混合料变成为超细颗粒状，因而大大提高颗粒的比表面积，使增强剂能均匀细密地覆盖在超细颗粒表面上，高温烧制后能使支撑剂内部形成细小的网状骨架体，减少了支撑剂内部颗粒之间的空隙，使颗粒之间连接更紧密和牢固，从而大大降低了支撑剂的视密度，提高了支撑剂抗压强度，降低了支撑剂的破碎率。
本发明的有益效果在于：具有超低视密度，高强度和低破碎率的特点，因此制成的支撑剂具有很好的导流能力，在水力压裂中能快速地填充压裂裂缝，并在水力压裂结束后始终能使裂缝得到有效支撑，防止压裂裂缝重新闭合，使地层流体以线性方式进入裂缝，提高了水力压裂效果，有利于石油增产。
具体实施方式
实施例1，采用40％wt的铝矾土、40％wt的锰粉和25％的回料为原料均匀混合后，再加入上述三种原料总重量6％的铝溶胶，经采用烘干兼粉磨的球磨机，配套高效选粉机，组成闭路系统，这样粉磨的效率高，筛分制球、带有一定斜度的回转窑中高温煅烧后颗粒细度达到0.5-1μm，而后在回转窑中滚动成型、烘干定型后再进行12-18目筛分，再将筛分后得到的支撑剂颗粒在1100-1300℃高温下保温1-3小时烧制而成。
本实施例1制得的石油支撑剂经抽样检测，性能指标为，视密度2.39mg/cm3破碎率(52MPa水压力下)6.8％。
实施例2，采用25％wt的铝矾土、25％wt的锰粉和15％的回料为原料均匀混合后，再加入上述三种原料总重量6％的铝溶胶，经采用烘干兼粉磨的球磨机，配套高效选粉机，组成闭路系统，这样粉磨的效率高，筛分制球、带有一定斜度的回转窑中高温煅烧后颗粒细度达到0.5-1μm，而后在回转窑中滚动成型、烘干定型后再进行12-18目筛分，再将筛分后得到的支撑剂颗粒在1100-1300℃高温下保温1-3小时烧制而成。
本实施例2制得的石油支撑剂经抽样检测，性能指标为，视密度2.09mg/cm3破碎率(52MPa水压力下)6.1％。
实施例3，采用60％wt的铝矾土、60％wt的锰粉和30％的回料为原料均匀混合后，再加入上述三种原料总重量6％的铝溶胶，经采用烘干兼粉磨的球磨机，配套高效选粉机，组成闭路系统，这样粉磨的效率高，筛分制球、带有一定斜度的回转窑中高温煅烧后颗粒细度达到0.5-1μm，而后在回转窑中滚动成型、烘干定型后再进行12-18目筛分，再将筛分后得到的支撑剂颗粒在1100-1300℃高温下保温1-3小时烧制而成。
本实施例3制得的石油支撑剂经抽样检测，性能指标为，视密度2.29mg/cm3破碎率(52MPa水压力下)5.7％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种陶粒砂石油支撑剂，其特征在于：采用25-60％wt的铝矾土、25-60％wt的锰粉和15-30％的回料为原料混合后，在加入上述三种原料总重量5-8％的增强剂，经破碎、配料、烘干粉磨、喷雾干燥、筛分制球、高温煅烧、滚动成型而成。
2.根据权利要求1所述一种陶粒砂石油支撑剂，其特征在于：所述增强剂为铝溶胶、硅溶胶或磷酸铝凝胶。
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| CN201611053635.3A CN108102638A (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 一种陶粒砂石油支撑剂 |
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| CN201611053635.3A CN108102638A (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 一种陶粒砂石油支撑剂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN108102638A true CN108102638A (zh) | 2018-06-01 |
Family
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| CN201611053635.3A Pending CN108102638A (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 一种陶粒砂石油支撑剂 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN108102638A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112919889A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-06-08 | 贵州大学 | 添加预处理电解锰渣低密度陶粒支撑剂的制备方法及应用 |
| CN115304362A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-08 | 郑州荣盛窑炉耐火材料有限公司 | 一种危废焚烧炉用铝铬质可塑料及其制备方法 |
| CN116283239A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-06-23 | 薛丹丹 | 一种陶粒支撑剂及其制备方法 |
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2016
- 2016-11-25 CN CN201611053635.3A patent/CN108102638A/zh active Pending
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