CN112300776B - 一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂及制备方法 - Google Patents

一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

一种以刚玉‑钙长石为主晶相的压裂支撑剂及制备方法，其主晶相由刚玉和钙长石构成，并由II级铝矾土、支撑剂废品料和复合添加剂烧制而成，复合添加剂为普通铝酸钙水泥和硅灰石按照等重量比混合而成。本发明避免了常规的昂贵矿化剂氧化锰粉的使用，既促进了大量低密度、高强度钙长石晶相的形成，获得了优良的综合性能，也降低了烧成温度，缩短保温时间，同时，成型加水量少，半成品含水率低，既降低了支撑剂的干燥能耗，同时还确保了支撑剂生料球的强度和表面硬度，继而防止了生料球在输送和干燥过程中产生脱粉，导致表面粗糙、圆球度降低等弊病，另外，支撑剂废品料的利用实现了固体废物的资源化，降低了生产原料成本。

Description

一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂及制备方法
技术领域
本发明涉及到油气井压裂技术用的烧结型固体陶粒支撑剂，具体的说是一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂及制备方法。
背景技术
水力压裂技术目前已被广泛应用于石油天然气的开采作业中。在该技术的实施过程中，为了防止形成的岩层裂缝在地层压力下重新闭合，阻塞油气流经通道，需要将高强度的颗粒状支撑剂由压裂液带入油井岩层裂缝，使之将裂缝撑开，从而形成具有一定导流能力的油气流通道。因此，作为实施水力压裂技术的关键基础材料之一，压裂支撑剂(以下简称支撑剂)对于保持岩层裂缝的导流能力、提高油气井的产量和开采效益至关重要。
支撑剂按体积密度和破碎率大致可分为以下几类，即低密度中等强度支撑剂、中密度中等强度支撑剂、中密度高强度支撑剂和高密度高强度支撑剂，如附图1所示，各类支撑剂可以被选择性地应用于相应地质条件下的油气井开采作业中。但是，随着油气开采地质条件和支撑剂市场竞争形势的变化，用户和市场对支撑剂的品质和生产工艺创新提出了越来越高的要求。一方面，出于降低油气开采成本，延长油气井寿命，提高油气开采效益等考虑，油气开采企业无不希望支撑剂具有尽可能低的视密度和体积密度，以及尽可能高的耐压强度(或抗破碎能力)。因此，在保持足够高强度的前提下，尽量降低支撑剂的密度已成为各支撑剂生产企业努力追求的目标。另一方面，为了降低生产成本、提高经济效益，支撑剂生产企业又无不尽可能地追求采用性价比高的生产原料和简短易控的工艺过程，以及实现尽可能低的烧成温度和尽可能短的烧成周期，等等。
另外，长期以来高强度烧结型陶粒支撑剂都是采用优质高铝矾土(Al2O3含量＞70％)作为主要原料生产的。然而随着优质铝矾土资源的日益减少，以及国家产业政策的调整和市场竞争的日趋激烈，陶粒支撑剂生产企业不再允许使用、也不再用得起高品位的优质铝矾土原料资源，因此只能更多地采用中低品位的铝矾土，甚至一些工业固体废弃物作为主要原料来生产陶粒支撑剂。
虽然目前国内开发的支撑剂已是种类繁多，涵盖了附图1所示的各种类型，但就高强度支撑剂而言，大多是属于高密度型的，极少见有中低密度的高强度支撑剂。而且即使属于中低密度的高强度支撑剂，也存在各种问题，诸如：或所用原料种类多、价格贵，或生产工艺过程复杂、电耗大，或烧成温度较高、烧成周期较长、单位产品能耗大等等。
例如，发明专利CN103525396A公布的一种中密度、高强度支撑剂制备方法，虽然采用了中低品位的铝矾土原料进行生产，但是该方法的弊病也很突出：一是采用的原料种类较多，包括用量为2-6％的价格昂贵的氧化锰粉；二是生产工艺较为复杂，需先将铝矾土原料在800-1100℃下保温1-3h进行预烧；三是制品的烧成温度也偏高(达1320-1360℃)，再加之将铝矾土进行预烧处理，因此使得单位产品的能耗太大；四是配合料的粉磨细度要求达到600目，势必造成粉磨加工的电耗很大；五是支撑剂的体积密度(1.67-1.79g/cm3)和视密度(3.15-3.30g/cm3)偏大。
又如发明专利CN102952537A公布了一种中密度陶粒支撑剂及其制备方法，虽然制品的耐压强度令人满意(69MPa破碎率＜5.0％)，但是其存在以下问题：(1)采用的铝矾土品质较好，且氧化锰粉用量较大(4-10％)，因此原料成本高；(2)制品在烧成温度(1320-1340℃)下的保温时间长(达2-4h)，燃料消耗大；(3)支撑剂的体积密度(1.77-1.78g/cm3)和视密度(3.19-3.20g/cm3)也偏大。
再如申请公布号为CN107266045A的发明专利公布了一种刚玉-莫来石陶粒支撑剂及其制备方法，虽然其采用的原料种类少、主料铝矾土品位较低(Al2O3含量为60-63％)、生产工艺简单成熟，但是也存在三方面的不足：(1)支撑剂制粒成型时的加水量大(达到配合料质量的14-19％)，致使半成品的含水率高，干燥过程时间长；(2)支撑剂的烧成温度高(1300-1450℃)，烧成周期较长(4-5h)，故单位产品的热处理(干燥+烧成)能耗高；(3)支撑剂成品的质量稳定性差，其体积密度(1.64-1.83g/cm3)、视密度(3.10-3.33g/cm3)及69MPa闭合压力下的破碎率(3.3-6.4％)均波动较大。
另外需要指出的是，目前开发的各种高强度级别的压裂支撑剂，几乎都是属于刚玉-莫来石质或莫来石-刚玉质的，即支撑剂成品的主晶相矿物以刚玉为主、莫来石为辅，或以莫来石为主、刚玉为辅。迄今为止，尚未见有刚玉-钙长石质的压裂支撑剂产品被开发应用。然而与莫来石比较，钙长石具有更低的体积密度和合成温度，因此使得刚玉-钙长石质支撑剂与目前常见的刚玉-莫来石质支撑剂相比，前者具有更低的视密度和体积密度，而且烧成温度通常也更低一些。
发明内容
本发明的目的是提供一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂及制备方法，其具有以下特点或优点：(1)该支撑剂属于一种具有中低密度、高强度的刚玉-钙长石质压裂支撑剂，其体积密度为1.69-1.73g/cm3，视密度为3.04-3.13g/cm3；69MPa闭合压力下的破碎率＜7.0％，其他质量指标亦满足行业标准SY/T5108-2014之要求；(2)生产原料种类少，且主要采用II级铝矾土(Al2O3含量65-68％)和支撑剂废品料，故原料成本低；(3)易制粒成型，成型加水量少，半成品含水率低、强度高，干燥脱粉率极低；(4)生产工艺简单、成熟，过程易控；(5)制品的烧成温度较低(1290-1320℃)，保温时间较短(1.0h)，烧成能耗低。
本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，该压裂支撑剂以刚玉-钙长石为主晶相，其余物相为铁铝钛酸盐固溶体和玻璃相；其中，主晶相中的刚玉相占压裂支撑剂质量百分数的50-80％，钙长石相占压裂支撑剂质量百分数的10-35％，其余物相(铁铝钛酸盐固溶体和玻璃相)占压裂支撑剂质量百分数的10-15％。
作为上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的一种优选方案，按照重量比，所述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，由73-77份的II级铝矾土、20-23份的支撑剂废品料和2-5份的复合添加剂烧制而成，所述复合添加剂为普通铝酸盐水泥和硅灰石按等重量比配合而成。
作为上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的另一种优选方案，所述II级铝矾土为Al2O3质量含量65-68％、SiO2质量含量7-10％、Fe2O3质量含量2.5-3.5％、细度为325目的生铝矾土粉。
作为上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的另一种优选方案，所述支撑剂废品料为生产压裂支撑剂过程中出现的不合格品，经过破碎后得到的细度＞300目再粉碎料，且其中Al2O3质量含量为62-65％、SiO2质量含量为13-15％、Fe2O3质量含量为4.5-5.7％、MnO2质量含量为1.5-2.0％。
作为上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的另一种优选方案，所述复合添加剂中的普通铝酸盐水泥选用市售Al2O3质量含量为50-53％、CaO质量含量为35-37％、细度＞200目的铝酸盐水泥；所述硅灰石为细度＞300目的粉料，且其中SiO2的质量含量为49-51％、CaO的质量含量为45-48％。
上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的制备方法，包括如下步骤：
1)混料
按照所述的比例称量各组成原料，并粉碎、筛分后充分混匀，制成配合料；
2)造粒
将配合料制成满足需要粒径的颗粒；
3)烧制成型
将颗粒干燥后烧制定型，即为产品。
作为上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂制备方法的一种优选方案，所述步骤1)的混料中，采用球磨机旋转混料，磨机转速及混料时间视球磨机参数而定。
作为上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂制备方法的另一种优选方案，所述步骤2)的造粒中，将配合料导入旋转的成球机中，在配合料随成球机旋转的同时向其喷洒雾状水，并控制加水量为配合料总质量的7.5-9.0％，使之逐步团聚成球；成球之后再继续旋转抛光25-30min，最终获得直径为425-850微米、质地密实、表面光滑的球状颗粒，即完成造粒。
作为上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂制备方法的另一种优选方案，所述步骤3)的烧制成型是指，先将干燥好的颗粒在氧化气氛中于1290-1320℃温度下保温1h烧成；待保温烧成结束后，先以15-20℃/min的降温速率冷却至750℃，再以6-8℃/min的降温速率冷却至80℃以下，即完成产品烧制。
在本发明中，构成压裂支撑剂主晶相的钙长石与常规支撑剂主晶相莫来石相比较，其具有更小的体积密度(前者为2.74-2.76g/cm3，后者为3.03-3.20g/cm3)，因而使得本发明支撑剂比常规的刚玉-莫来石质支撑剂具有较低的密度。另外，复合添加剂(铝酸钙水泥+硅灰石)的应用亦具有独特的作用，一方面，它的使用不仅可以提供Al2O3源，同时使CaO源以化合物(CaO·Al2O3、CaO·2Al2O3、CaO·SiO2等)形式引入，这样更有利于钙长石主晶相的形成和支撑剂组织结构的均匀，从而进一步降低了钙长石的合成温度(亦即支撑剂的烧成温度)，也有利于改善支撑剂的使用性能。另一方面，铝酸钙水泥具有的快速水化胶凝性质，使其在粉料加水后的团聚成粒过程中，发挥了胶结粉粒、使之强化的有利作用，可有效保证支撑剂半成品(生料球)的强度和表面硬度，有利于防止生料球在输送和干燥过程中产生脱粉、继而导致表面粗糙、圆球度降低。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)避免了常规的昂贵矿化剂氧化锰粉的使用，本发明对复合添加剂(铝酸钙水泥+硅灰石)的创造性使用既确保了大量低密度、高强度主晶相矿物钙长石的形成，也有助于降低支撑剂的烧成温度，并在降低支撑剂体积密度和保持较高强度方面取得了较好平衡，从而使研制品获得了优良的综合性能；
2)得益于铝酸钙水泥具有较快的水化胶凝性，使得本发明支撑剂制粒成型容易，且成型加水量少，半成品含水率低，既降低了支撑剂的干燥能耗，同时还有效保证了支撑剂生料球的强度和表面硬度，继而防止了生料球在输送和干燥过程中产生脱粉，导致表面粗糙、圆球度降低等弊病；
3)所用生产原料种类少，配料简单，均化容易；且主要采用较廉价的II级铝矾土(Al2O3含量65-68％)和支撑剂废品料，实现了固废资源化利用，降低了原料成本；
4)本发明的烧成温度较低(1290-1320℃)，保温时间较短(1h)，烧成能耗低。
附图说明
图1为压裂支撑剂的分类表；
图2为四个实施例的X射线衍射图谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，该压裂支撑剂以刚玉-钙长石为主晶相，其余物相为铁铝钛酸盐固溶体(FeAlTiO5)和玻璃相；其中，主晶相中的刚玉相占压裂支撑剂质量百分数的50％，钙长石相占压裂支撑剂质量百分数的35％，其余物相(铁铝钛酸盐固溶体和玻璃相)占压裂支撑剂质量百分数的15％；且按照重量比，由73份的II级铝矾土、22份的支撑剂废品料、5份的复合添加剂烧制而成，所述复合矿化剂为普通铝酸钙水泥和硅灰石按照等重量比配合而成。
其中，所述II级铝矾土为Al2O3含量为65％、SiO2含量10％、Fe2O3含量为2.5％、细度为325目的生铝矾土粉；
所述支撑剂废品料选用Al2O3含量为65％、SiO2含量为13％、Fe2O3含量为5.1％、MnO2含量为2.0％、细度为＞300目的再粉碎料；
所述复合添加剂为普通铝酸盐水泥和硅灰石按等重量比配合、混合均匀而成，其中普通铝酸盐水泥为含Al2O353％、含CaO35％、细度＞200目的粉料；硅灰石为含SiO251％、含CaO45％、细度＞300目的粉料。
上述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料选购及加工：按照所述的化学组成要求选购各组成原料(II级铝矾土、支撑剂废品料、硅灰石)并分别进行粉碎、筛分等加工处理，使各原料的细度达到相应的要求；普通铝酸钙水泥则可直接采购；
(2)配合料制备：按照重量比，分别称取II级铝矾土细粉73份、支撑剂废品料细粉22份、铝酸钙水泥2.5份、硅灰石2.5份，并将它们倒入球磨机中，然后启动球磨机旋转2h，使各种原料在球磨机中充分混合均匀，制得配合料；
(3)支撑剂的成型造粒：将步骤(2)制得的配合料导入成球机中，边喷洒雾状水(控制加水量为7.5-9.0％，依据现场情况进行把握)边使配合料细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球；在成球之后再继续旋转抛光25min，使之最终成为直径为425微米、质地密实、表面光滑的球状颗粒；
(4)支撑剂的干燥及烧成：将步骤(3)制得的支撑剂半成品定量均匀地送入与烧成窑(回转窑)连成一体的旋转式干燥器内，先烘干、再入回转窑经1290℃、保温1h烧成；烧成的支撑剂先以15℃/min的降温速率冷却至750℃，再以6-8℃/min的降温速率冷却至80℃以下，过20目和40目筛，合格品包装入库。
通过以上方法制得的压裂支撑剂，根据我国石油天然气行业标准(SY/T5108-2014)测试主要性能如下：圆球度≥0.9；体积密度1.69g/cm3，视密度为3.04g/cm3；酸溶解度6.90％；69MPa压力下的破碎率为6.90％。
实施例2
一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，该压裂支撑剂以刚玉-钙长石为主晶相，其余物相为铁铝钛酸盐固溶体(FeAlTiO5)和玻璃相；其中，主晶相中的刚玉相占压裂支撑剂质量百分数的65％，钙长石相占压裂支撑剂质量百分数的25％，其余物相(铁铝钛酸盐固溶体和玻璃相)占压裂支撑剂质量百分数的10％；且按照重量比，由75份的II级铝矾土、23份的支撑剂废品料、2份的复合添加剂烧制而成，所述复合矿化剂为普通铝酸钙水泥和硅灰石按照等重量比混合而成。
其中，所述II级铝矾土为Al2O3含量为66.5％、SiO2含量8.5％、Fe2O3含量为3％、细度为325目的生铝矾土粉；
所述支撑剂废品料为Al2O3含量为63.5％、SiO2含量为14％、Fe2O3含量为5.7％、MnO2含量为1.5％、细度为＞300目的再粉碎料；
所述复合添加剂为普通铝酸盐水泥和硅灰石按等重量比配合、混合均匀而成。其中普通铝酸盐水泥为含Al2O351.5％、含CaO36％、细度＞200目的粉料；硅灰石为含SiO249％、含CaO48％、细度＞300目的粉料。
上述高强度刚玉-钙长石质压裂支撑剂的制备方法，由下列步骤构成：
(1)原料选购及加工：与实施例1相同；
(2)配合料制备：按照重量比，分别称取II级铝矾土细粉75份、支撑剂废品料细粉23份、铝酸钙水泥1份、硅灰石1份，并将它们倒入球磨机中，然后启动球磨机旋转2h，使各种原料在球磨机中充分混合均匀，制得配合料；
(3)支撑剂的成型造粒：与实施例1相同；
(4)支撑剂的干燥及烧成：将步骤(3)制得的支撑剂半成品定量均匀地送入与烧成窑(回转窑)连成一体的旋转式干燥器内，先烘干、再入回转窑经1310℃、保温1h烧成；烧成的支撑剂先以20℃/min的降温速率冷却至750℃左右，再以6-8℃/min的降温速率冷却至80℃以下，之后自然冷却至室温，过20目和40目筛，合格品包装入库。
通过以上方法制得的压裂支撑剂，根据我国石油天然气行业标准(SY/T5108-2014)测试主要性能如下：圆球度≥0.9；体积密度1.71g/cm3，视密度为3.08g/cm3；酸溶解度6.69％；69MPa压力下的破碎率为6.63％。
实施例3
一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，该压裂支撑剂以刚玉-钙长石为主晶相，其余物相为铁铝钛酸盐固溶体(FeAlTiO5)和玻璃相；其中，主晶相中的刚玉相占压裂支撑剂质量百分数的71％，钙长石相占压裂支撑剂质量百分数的16％，其余物相(铁铝钛酸盐固溶体和玻璃相)占压裂支撑剂质量百分数的13％；且按照重量比，由76份的II级铝矾土、21份的支撑剂废品料、3份的复合添加剂烧制而成，所述复合矿化剂为普通铝酸钙水泥和硅灰石按照等重量比混合而成。
其中，所述II级铝矾土为Al2O3含量为66.5％、SiO2含量8.5％、Fe2O3含量为3％、细度为325目的生铝矾土粉；
所述支撑剂废品料为Al2O3含量为63.5％、SiO2含量为14％、Fe2O3含量为5.7％、MnO2含量为1.5％、细度为＞300目的再粉碎料；
所述复合添加剂为普通铝酸盐水泥和硅灰石按等重量比配合、混合均匀而成。其中普通铝酸盐水泥为含Al2O351.5％、含CaO36％、细度＞200目的粉料；硅灰石为含SiO249％、含CaO48％、细度＞300目的粉料。
上述高强度刚玉-钙长石质压裂支撑剂的制备方法，由下列步骤构成：
(1)原料选购及加工：与实施例1相同；
(2)配合料制备：按照重量比，分别称取II级铝矾土细粉76份、支撑剂废品料细粉21份、铝酸钙水泥1.5份、硅灰石1.5份，并将它们倒入球磨机中，然后启动球磨机旋转2h，使各种原料在球磨机中充分混合均匀，制得配合料；
(3)支撑剂的成型造粒：与实施例1相同；
(4)支撑剂的干燥及烧成：将步骤(3)制得的支撑剂半成品定量均匀地送入与烧成窑(回转窑)连成一体的旋转式干燥器内，先烘干、再入回转窑经1310℃、保温1h烧成；烧成的支撑剂先以20℃/min的降温速率冷却至750℃左右，再以6-8℃/min的降温速率冷却至80℃以下，之后自然冷却至室温，过20目和40目筛，合格品包装入库。
通过以上方法制得的压裂支撑剂，根据我国石油天然气行业标准(SY/T5108-2014)测试主要性能如下：圆球度≥0.9；体积密度1.71g/cm3，视密度为3.12g/cm3；酸溶解度6.31％；69MPa压力下的破碎率为6.27％。
实施例4
一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，该压裂支撑剂以刚玉-钙长石为主晶相，其余物相为铁铝钛酸盐固溶体(FeAlTiO5)和玻璃相；其中，主晶相中的刚玉相占压裂支撑剂质量百分数的80％，钙长石相占压裂支撑剂质量百分数的10％，其余物相(铁铝钛酸盐固溶体和玻璃相)占压裂支撑剂质量百分数的10％；且按照重量比，由77份的II级铝矾土、20份的支撑剂废品料、3份的复合添加剂烧制而成，所述复合矿化剂为普通铝酸钙水泥和硅灰石按照等重量比混合而成。
其中，所述II级铝矾土为Al2O3含量为68％、SiO2含量7％、Fe2O3含量为3.5％、细度为325目的生铝矾土粉；
所述支撑剂废品料为Al2O3含量为62％、SiO2含量为15％、Fe2O3含量为4.5％、MnO2含量为1.75％、细度为＞300目的再粉碎料；
所述复合添加剂为普通铝酸盐水泥和硅灰石按等重量比配合、混合均匀而成。其中普通铝酸盐水泥为含Al2O350％、含CaO为36％、细度＞200目的粉料；硅灰石为含SiO250％、含CaO为46.5％、细度＞300目的粉料。
上述高强度刚玉-钙长石质压裂支撑剂的制备方法，由下列步骤构成：
(1)原料选购及加工：与实施例1相同；
(2)配合料制备：按照重量比，分别称取II级铝矾土细粉77份、支撑剂废品料细粉20份、铝酸钙水泥1.5份、硅灰石1.5份，并将它们倒入球磨机中，然后启动球磨机旋转2h，使各种原料在球磨机中充分混合均匀，制得配合料；
(3)支撑剂的成型造粒：与实施例1相同；
(4)支撑剂的干燥及烧成：将步骤(3)制得的支撑剂半成品定量均匀地送入与烧成窑(回转窑)连成一体的旋转式干燥器内，先烘干、再入回转窑经1320℃、保温1h烧成；烧成的支撑剂先以18℃/min的降温速率冷却至750℃左右，再以6-8℃/min的降温速率冷却至80℃以下，过20目和40目筛，合格品包装入库。
通过以上方法制得的压裂支撑剂，根据我国石油天然气行业标准(SY/T5108-2014)测试主要性能如下：圆球度≥0.9；体积密度1.73g/cm3，视密度为3.13g/cm3；酸溶解度6.17％；69MPa压力下的破碎率为5.37％。
分别取实施例1-实施例4的样品进行X射线衍射，得到的图谱如附图2所示，在附图2中的四条线分别对应实施例4-1，若某种晶相的衍射强度越大(即衍射峰越高)，则表明其含量越多；由于玻璃相为非晶体，因此不显示衍射峰。
上文描述了本发明的主要特征，但本发明不受上述实施例的限制。上述实施例及说明书中描述的仅是阐明本发明的特征，在不脱离本发明范围的前提下，本发明还会有各种变化及改进，这些变化和改进均落入要求保护的本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，其特征在于：该压裂支撑剂以刚玉-钙长石为主晶相，其余物相为铁铝钛酸盐固溶体和玻璃相形成的混合体；其中，主晶相中的刚玉相占压裂支撑剂质量百分数的50-80％，钙长石相占压裂支撑剂质量百分数的10-35％，其余物相占压裂支撑剂质量百分数的10-15％；
按照重量比，所述以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，由73-77份的II级铝矾土、20-23份的支撑剂废品料和2-5份的复合添加剂烧制而成，所述复合添加剂为普通铝酸盐水泥和硅灰石按等重量比配合而成。
2.根据权利要求1所述的一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，其特征在于：所述II级铝矾土为Al2O3质量含量65-68％、SiO2质量含量7-10％、Fe2O3质量含量2.5-3.5％、细度为325目的生铝矾土粉。
3.根据权利要求1所述的一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，其特征在于：所述支撑剂废品料为生产压裂支撑剂过程中出现的不合格品，经过破碎后得到的细度＞300目再粉碎料，且其中Al2O3质量含量为62-65％、SiO2质量含量为13-15％、Fe2O3质量含量为4.5-5.7％、MnO2质量含量为1.5-2.0％。
4.根据权利要求1所述的一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂，其特征在于：所述复合添加剂中的普通铝酸盐水泥选用市售Al2O3质量含量为50-53％、CaO质量含量为35-37％、细度＞200目的铝酸盐水泥；所述硅灰石为细度＞300目的粉料，且其中SiO2的质量含量为49-51％、CaO的质量含量为45-48％。
5.根据权利要求1所述的一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)混料
按照权利要求1所述的比例称量各组成原料，并粉碎、筛分后充分混匀，制成配合料；
2)造粒
将配合料制成满足需要粒径的颗粒；
3)烧制成型
将颗粒干燥后烧制定型，即为产品。
6.根据权利要求5所述的一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)的混料中，采用球磨机旋转混料。
7.根据权利要求5所述的一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)的造粒中，将配合料导入旋转的成球机中，在配合料随成球机旋转的同时向其喷洒雾状水，并控制加水量为配合料总质量的7.5-9.0％，使之逐步团聚成球；成球之后再继续旋转抛光25-30min，最终获得直径为425-850微米、质地密实、表面光滑的球状颗粒，即完成造粒。
8.根据权利要求5所述的一种以刚玉-钙长石为主晶相的压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)的烧制成型是指，先将干燥好的颗粒在氧化气氛中于1290-1320℃温度下保温1h烧成；待保温烧成结束后，先以15-20℃/min的降温速率冷却至750℃，再以6-8℃/min的降温速率冷却至80℃以下，即完成产品烧制。
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