DE102019109181A1

DE102019109181A1 - Coated proppant

Info

Publication number: DE102019109181A1
Application number: DE102019109181.0A
Authority: DE
Inventors: Deyao Tang
Original assignee: Houbo Tech Dev Ltd; Houbo Tech Development Ltd
Current assignee: Houbo Tech Dev Ltd; Houbo Tech Development Ltd
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-10-08

Abstract

Die Erfindung offenbart ein beschichtetes Stützmittel, umfassend ein Aggregat und ein Harzschichtmaterial zur Beschichtung des Aggregats, wobei das Aggregat aus Industrieabfällen als einem Rohmaterial hergestellt ist, und das Harzschichtmaterial Acrylharz und Acrylharz-Härtungsmittel umfasst.The invention discloses a coated proppant comprising an aggregate and a resin layer material for coating the aggregate, the aggregate being made of industrial waste as a raw material, and the resin layer material comprising acrylic resin and acrylic resin curing agent.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet beschichteter Stützmittel, insbesondere ein beschichtetes Stützmittel, das aus Industrieabfällen als Rohstoff hergestellt wird.The present invention relates to the field of coated proppants, particularly a coated proppant made from industrial waste as raw material.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Das Stützmittel ist ein festes Partikel, das der Frakturierung dient. Nach der Frakturierung kann sich das Stützmittel so gegen die Wandoberfläche des frakturierten Gesteins abstützen, dass es sich nicht wieder schließen kann, und die daraus resultierende hydraulische Fraktur wird zu einem Strömungskanal, der zum Bohrloch führt. 1977 entwickelten die Vereinigten Staaten ein künstliches Stützmittel genannt gesintertes Bauxit, das die Eigenschaften einer hohen Druckfestigkeit und einer hohen Durchflussleitfähigkeit bei hohem Schließdruck aufweist. In China werden diese künstlichen Stützmittel, die durch Sintern oder Abspritzgewinnung von Bauxit als Hauptmaterial hergestellt werden, kollektiv als ein Ceramsit bezeichnet. Die relative Dichte der Ceramsit-Stützmittel im In- und Ausland liegt in einem Bereich von 2,70-3,60 und die Schüttdichte liegt in einem Bereich von 1,60-2,10 g/cm³, beide sind größer als diejenigen des natürlichen Quarzsandes.The proppant is a solid particle that is used for fracturing. After fracturing, the proppant can support itself against the wall surface of the fractured rock in such a way that it cannot close again, and the resulting hydraulic fracture becomes a flow channel which leads to the borehole. In 1977, the United States developed an artificial proppant called sintered bauxite, which has the properties of high compressive strength and high flow conductivity at high closing pressure. In China, these artificial proppants, which are made by sintering or injection-molding bauxite as the main material, are collectively referred to as a ceramsite. The relative density of Ceramsit proppants at home and abroad is in a range of 2.70-3.60 and the bulk density is in a range of 1.60-2.10 g / cm ³ , both of which are greater than those of the natural quartz sand.

Mit der rasanten Entwicklung der Stahl- und Aluminiumoxidindustrie in China hat auch die Einleitungsmenge von Industrieabfällen und Bauxitabfällen zugenommen, um dadurch die ökologische Umwelt zu zerstören und das normale Leben der Menschen ernsthaft zu gefährden. Um die Industrieabfälle und die Rückstände vollständig zu rezyklieren, die ökologische Umwelt zu entlasten, Schaden in Gewinn und Abfall in brauchbare Dinge umzuwandeln, wird ein Konzept zur Herstellung von Ceramsit-Stützmitteln aus den Industrieabfällen und den Rückständen vorgeschlagen. Obwohl das auf diese Weise erhaltene Ceramsit-Stützmittel eine höhere Festigkeit aufweist und bei verschiedenen Schichtanwendungen in den mitteltiefen Bohrungen und schieferarmen Bohrungen große Erfolge erzielt hat, bricht das Ceramsit unter hohem Schließdruck und produziert eine große Menge an Schutt und feinem Sand.With the rapid development of the steel and alumina industries in China, the discharge amount of industrial waste and bauxite waste has also increased, thereby destroying the ecological environment and seriously endangering people's normal life. In order to fully recycle the industrial waste and residues, to relieve the ecological environment, to convert damage into profit and waste to useful things, a concept for the production of Ceramsit proppants from the industrial waste and the residues is proposed. Although the ceramsite proppant obtained in this way has a higher strength and has achieved great success in various layering applications in the medium-deep and low-slate holes, the ceramsite breaks under high closing pressure and produces a large amount of debris and fine sand.

Der feinpulvrige Sand wandert im Bruch und blockiert den Strömungskanal, um dadurch die Strömungsleitfähigkeit des Bruchs stark zu verschlechtern. Das beschichtete Stützmittel wird durch Beschichten der Oberfläche des Ceramsit-Stützmittel-Aggregates mit einer Schicht aus Polymermaterial hergestellt und weist die Eigenschaften einer niedrigen relativen Dichte, einer hohen Festigkeit, einer niedrigen Bruchrate und einer guten Rundheit, Sphärizität und chemischen Trägheit auf. Beim Prozess der Beschichtung solcher Produkte muss jedoch das Ceramsit erwärmt werden, was zu einem Energieverbrauch führt; und es kommt während des Herstellungsprozesses zu Rauch- und Gasbildung, die zu Umweltverschmutzung führt.The fine powdery sand migrates in the break and blocks the flow channel, thereby greatly impairing the flow conductivity of the break. The coated proppant is made by coating the surface of the ceramsite proppant aggregate with a layer of polymeric material and has properties of low specific gravity, high strength, low breakage rate, and good roundness, sphericity and chemical inertness. However, in the process of coating such products, the ceramsite must be heated, which leads to energy consumption; and smoke and gas are generated during the manufacturing process, leading to environmental pollution.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik stellt die vorliegende Erfindung durch Beschichtung eines Harzfilmes auf ein Ceramsit-Stützmittel ein beschichtetes Stützmittel bereit.In view of the above-described problems in the prior art, the present invention provides a coated proppant by coating a resin film on a ceramsite proppant.

Das durch die vorliegende Erfindung zu lösende technische Problem wird durch die folgenden technischen Lösungen gelöst:The technical problem to be solved by the present invention is solved by the following technical solutions:

Ein beschichtetes Stützmittel, umfassend ein Aggregat und ein Harzbeschichtungsmaterial zur Beschichtung des Aggregates, wobei das Aggregat hergestellt wird aus Abfall, ausgewählt aus Industrieabfällen und Haldenabfällen als einem Rohmaterial, und das Harzschichtmaterial Acrylharz und Acrylharz-Härtungsmittel umfasst.A coated proppant comprising an aggregate and a resin coating material for coating the aggregate, the aggregate being made of waste selected from industrial waste and dump waste as a raw material, and the resin layer material comprising acrylic resin and acrylic resin curing agent.

Bevorzugt werden 150-300 Gewichtsteile des Aggregats und 10-20 Gewichtsteile des Harzschichtmaterials verwendet.It is preferable to use 150-300 parts by weight of the aggregate and 10-20 parts by weight of the resin layer material.

Das Acrylharz-Härtungsmittel hat einen Grad an Funktionalität ≥2. Das Acrylharz-Härtungsmittel mit einem Funktionalitätsgrad ≥2 hat eine gute Reaktionsaktivität und kann die flächendeckende Leistung und chemische Inertheit des Harzschichtkörpers der Stützmittel-Oberflächen-Beschichtungsschicht verbessern.The acrylic resin curing agent has a degree of functionality ≥2. The acrylic resin curing agent having a degree of functionality ≥2 has a good reaction activity and can improve the blanket performance and chemical inertness of the resin composite of the proppant surface coating layer.

Das Acrylharz-Härtungsmittel wird in einer Menge von 20-35 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Harzschichtmaterials, eingesetzt.The acrylic resin curing agent is used in an amount of 20-35% by weight based on the total weight of the resin layer material.

Das Aggregat weist eine Partikelgröße von 0,100 mm - 3,100 mm auf.The aggregate has a particle size of 0.100 mm - 3.100 mm.

Der Industrieabfall wird aus Industrieabfällen als Hauptrohstoff durch die folgenden Schritte hergestellt:

(1) Wiegen der Industrieabfälle, nach Gewichtsanteilen 35-50, und kontinuierliche Trockenvermahlung zur Zerkleinerung der Industrieabfälle;
(2) Einbringen des Resultierenden aus dem Schritt (1) mit 25-45 Gewichtsanteilen Kaolin und 0,1-3 Gewichtsanteilen eines Kugelmahl-Hilfsmittels in eine Kugelmühle, und vollständiges Mischen durch Zugabe von Wasser, um ein gemischtes Material zu erhalten;
(3) Trocknen des gemischten Materials des Schrittes (2) und Formen von Presslingen hieraus;
(4) Hinzufügen von 4-8 Gewichtsanteilen eines Sinterhilfsmittels, Sintern bei einer hohen Temperatur um einen Ceramsit-Rohling zu erhalten
(5) Hinzufügen von 1-5 Gewichtsanteilen Aluminiumoxidpulver in den Ceramsit-Rohling zum Polieren, und Entfernen des Pulvers, um das Aggregat zu erhalten.

The industrial waste is produced from industrial waste as the main raw material through the following steps:

(1) Weighing of industrial waste, by weight 35-50, and continuous dry grinding to shred industrial waste;
(2) putting the resultant of the step (1) with 25-45 parts by weight of kaolin and 0.1-3 parts by weight of a ball milling aid in a ball mill, and completely mixing by adding water to obtain a mixed material;
(3) drying the mixed material of step (2) and forming pellets therefrom;
(4) adding 4-8 parts by weight of a sintering aid, sintering at a high temperature to obtain a ceramsite ingot
(5) Add 1-5 parts by weight of alumina powder to the ceramsite blank for polishing, and remove the powder to obtain the aggregate.

Die verwendeten Industrieabfälle können aluminium- und eisenhaltige Abfälle aus verschiedenen Quellen sein und sind vorzugsweise Hochofenschlacke.The industrial wastes used can be aluminum and ferrous wastes from various sources and are preferably blast furnace slag.

Die Hochofenschlacke besteht hauptsächlich aus Dicalciumsilikat, Tricalciumsilikat, Magnesiumsilikat, Aluminiumsilikat, Mangansilikat und einer geringen Menge Eisensilikat und hat eine chemische Zusammensetzung aus: SiO₂ 40-50%, CaO 20-25%, Al₂O₃ 15-18%, MgO 15-20% und Fe₂O₃ 1-3%. Die Schlacke muss mittels Magnet einer Enteisenung unterzogen werden.The blast furnace slag consists mainly of dicalcium silicate, tricalcium silicate, magnesium silicate, aluminum silicate, manganese silicate and a small amount of iron silicate and has a chemical composition of: SiO ₂ 40-50%, CaO 20-25%, Al ₂ O ₃ 15-18%, MgO 15 -20% and Fe ₂ O ₃ 1-3%. The slag must be subjected to iron removal using a magnet.

Das beschichtete Stützmittel wird durch die folgenden Schritte hergestellt:

(a) Einfüllen des Aggregats in einen Sandmischer;
(b) Mischen des Acrylharzes und des Acrylharz-Härtungsmittels, Hinzufügen eines Lösungsmittels, und gleichmäßiges Rühren zur vollständigen Auflösung, um eine Mischung zu erhalten;
(c) Zugeben der Mischung des Acrylharzes und des Acrylharz-Härtungsmittels in das Aggregat, Rühren und vollständiges Härten; '
(d) Lufttrocknung und gleichmäßiges Dispergieren; und
(e) Sieben und Verpacken.

The coated proppant is made by the following steps:

(a) loading the aggregate into a sand mixer;
(b) mixing the acrylic resin and the acrylic resin curing agent, adding a solvent, and stirring uniformly to completely dissolve to obtain a mixture;
(c) adding the mixture of the acrylic resin and the acrylic resin curing agent into the aggregate, stirring and curing completely; '
(d) air drying and dispersing uniformly; and
(e) Sieving and packaging.

Das erfinderische beschichtete Stützmittel wird durch Beschichten der Oberfläche des Ceramsit-Stützmittel-Aggregats mit einer Schicht aus Polymermaterial hergestellt und hat die Vorteile eines einfachen Herstellungsverfahrens, einer geringen Produktrelativdichte, hoher Festigkeit, niedriger Fraktur- bzw. Bruchrate, guter Sphärizität und chemischer Inertheit und keiner Verschmutzung während der Produktion; das erfinderische beschichtete Stützmittel wird weithin bei der Ölfeld- und Gasfeldfrakturierung verwendet und kann die verbrauchte Menge an Fraktur- bzw. Bruchflüssigkeit reduzieren, die Fraktur- bzw. Bruchstromleitfähigkeit verbessern und die effektive Fraktur- bzw. Bruchdauer verlängern; und das erfinderische beschichtete Stützmittel kann dazu beitragen, die Ölausbeute zu verbessern, und zeigt eine große Bedeutung für die Durchführung der Ausbeutung von Ölfeldern mit geringer Permeabilität.The inventive coated proppant is made by coating the surface of the ceramsite proppant aggregate with a layer of polymer material and has the advantages of a simple manufacturing process, a low product relative density, high strength, low fracture rate, good sphericity and chemical inertness and none Pollution during production; the inventive coated proppant is widely used in oil field and gas field fracturing and can reduce the amount of fracture fluid consumed, improve fracture conductivity, and increase effective fracture duration; and the inventive coated proppant can help to improve oil yield and is of great importance in conducting the exploitation of oil fields with low permeability.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden beispielhaften spezifischen Ausführungsformen weiter erläutert, wobei sich die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf die nachfolgend beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt.The present invention is further illustrated by the following specific embodiments as examples, but the present invention is not limited to the specific embodiments described below.

Herstellungsbeispiel 1Production example 1

Herstellung von Ceramsit-Stützmittel-Aggregat 1Manufacture of Ceramsit proppant aggregate 1

40 Gewichtsanteile Hochofenschlacke wurden gewogen und in einen Hammerbrecher gegeben, um für ca. 30 min pulverisiert zu werden, und dann wurde ein grobes Schlackepulvermaterial erhalten und herausgenommen. 35 Gewichtsanteile Kaolin und 2 Gewichtsanteile eines Kugelmahl-Hilfsmittels wurden jeweils gewogen und zusammen mit dem groben Schlackepulvermaterial in eine Kugelmühle gegeben, 50 Gewichtsanteile Wasser wurden dann hinzugefügt, und das resultierende Produkt wurde für ca. 45 min mit einer Kugelmühle gemahlen, um ein gemischtes Pulvermaterial zu erhalten. Das erhaltene Pulvermaterial wurde in einen Scheibengranulator gegeben und mit Wasserdampf zu Granulat gesprüht, um Granulat zu erhalten, das Granulat wurde mit einem 120-Maschen-Sieb gesiebt und dann zusammen mit 7 Gewichtsanteilen Sinterhilfsmittel in einen Drehrohrofen gegeben, um zur Herstellung eines Ceramsit-Rohlings bei 1280-1350°C gesintert zu werden. 5 Gewichtsanteile Aluminiumoxidpulver wurden zugegeben, um den Ceramsit-Rohling zu polieren, und dann wurde das Aluminiumoxidpulver entfernt, um ein Ceramsit-Aggregat 1 zu erhalten.40 parts by weight of blast furnace slag was weighed and put in a hammer crusher to be pulverized for about 30 minutes, and then a coarse powdered slag material was obtained and taken out. 35 parts by weight of kaolin and 2 parts by weight of a ball milling aid were each weighed and placed in a ball mill together with the coarse slag powder material, 50 Water parts by weight were then added, and the resultant product was milled for about 45 minutes with a ball mill to obtain a mixed powder material. The powder material obtained was placed in a disk granulator and sprayed into granules with steam to obtain granules, the granules were sieved with a 120-mesh sieve and then placed in a rotary kiln together with 7 parts by weight of sintering aid to produce a Ceramsite blank to be sintered at 1280-1350 ° C. 5 parts by weight of alumina powder was added to polish the ceramsite ingot, and then the alumina powder was removed to obtain a ceramsite aggregate 1.

Herstellungsbeispiel 2Production example 2

Herstellung von Ceramsit-Stützmittel-Aggregat 2Manufacture of Ceramsit proppant aggregate 2

45 Gewichtsanteile Hochofenschlacke wurden gewogen und in einen Hammerbrecher gegeben, um für ca. 30 min pulverisiert zu werden, und dann wurde ein grobes Schlackepulvermaterial erhalten und herausgenommen.45 parts by weight of blast furnace slag was weighed and put in a hammer crusher to be pulverized for about 30 minutes, and then a coarse powdered slag material was obtained and taken out.

37 Gewichtsanteile Kaolin und 1,5 Gewichtsanteile eines Kugelmahl-Hilfsmittels wurden jeweils gewogen und zusammen mit dem groben Schlackepulvermaterial in eine Kugelmühle gegeben, 60 Gewichtsanteile Wasser wurden dann hinzugefügt, und das resultierende Produkt wurde für ca. 45 min mit einer Kugelmühle gemahlen, um ein gemischtes Pulvermaterial zu erhalten. Das erhaltene Pulvermaterial wurde in einen Scheibengranulator gegeben und mit Wasserdampf zu Granulat gesprüht, um Granulat zu erhalten, das Granulat wurde mit einem 120-Maschen-Sieb gesiebt und dann zusammen mit 9 Gewichtsanteilen Sinterhilfsmittel in einen Drehrohrofen gegeben, um zur Herstellung eines Ceramsit-Rohlings bei 1280-1350°C gesintert zu werden. 4 Gewichtsanteile Aluminiumoxidpulver wurden zugegeben, um den Ceramsit-Rohling zu polieren, und dann wurde das Aluminiumoxidpulver entfernt, um ein Ceramsit-Aggregat 2 zu erhalten.37 parts by weight of kaolin and 1.5 parts by weight of a ball milling aid were each weighed and placed in a ball mill along with the coarse powdered slag material, 60 parts by weight of water was then added, and the resulting product was ball milled for about 45 minutes to obtain a to obtain mixed powder material. The powder material obtained was placed in a disk granulator and sprayed into granules with steam to obtain granules, the granules were sieved with a 120-mesh sieve and then placed in a rotary kiln together with 9 parts by weight of sintering aid to produce a Ceramsite blank to be sintered at 1280-1350 ° C. 4 parts by weight of alumina powder was added to polish the ceramsite ingot, and then the alumina powder was removed to obtain a ceramsite aggregate 2.

Herstellungsbeispiel 3Production example 3

Herstellung von Ceramsit-Stützmittel-Aggregat 3Manufacture of Ceramsit proppant aggregate 3

53 Gewichtsanteile Hochofenschlacke wurden gewogen und in einen Hammerbrecher gegeben, um für ca. 35 min pulverisiert zu werden, und dann wurde ein grobes Schlackepulvermaterial erhalten und herausgenommen. 40 Gewichtsanteile Kaolin und 2 Gewichtsanteile eines Kugelmahl-Hilfsmittels wurden jeweils gewogen und zusammen mit dem groben Schlackepulvermaterial in eine Kugelmühle gegeben, 55 Gewichtsanteile Wasser wurden dann hinzugefügt, und das resultierende Produkt wurde für ca. 40 min mit einer Kugelmühle gemahlen, um ein gemischtes Pulvermaterial zu erhalten. Das erhaltene Pulvermaterial wurde in einen Scheibengranulator gegeben und mit Wasserdampf zu Granulat gesprüht, um Granulat zu erhalten, das Granulat wurde mit einem 120-Maschen-Sieb gesiebt und dann zusammen mit 8 Gewichtsanteilen Sinterhilfsmittel in einen Drehrohrofen gegeben, um zur Herstellung eines Ceramsit-Rohlings bei 1280-1350°C gesintert zu werden. 5,5 Gewichtsanteile Aluminiumoxidpulver wurden zugegeben, um den Ceramsit-Rohling zu polieren, und dann wurde das Aluminiumoxidpulver entfernt, um ein Ceramsit-Aggregat 3 zu erhalten.53 parts by weight of blast furnace slag were weighed and put in a hammer crusher to be pulverized for about 35 minutes, and then a coarse powdered slag material was obtained and taken out. 40 parts by weight of kaolin and 2 parts by weight of a ball milling aid were each weighed and placed in a ball mill together with the coarse powdered slag material, 55 parts by weight of water was then added, and the resulting product was ball milled for about 40 minutes to obtain a mixed powder material to obtain. The powder material obtained was placed in a disk granulator and sprayed into granules with steam to obtain granules, the granules were sieved with a 120-mesh sieve and then placed in a rotary kiln together with 8 parts by weight of sintering aid in order to produce a ceramsite blank to be sintered at 1280-1350 ° C. 5.5 parts by weight of alumina powder was added to polish the ceramsite ingot, and then the alumina powder was removed to obtain a ceramsite aggregate 3.

Herstellungsbeispiel 4Production example 4

Herstellung von Ceramsit-Stützmittel-Aggregat 4Manufacture of Ceramsit proppant aggregate 4

49 Gewichtsanteile Hochofenschlacke wurden gewogen und in einen Hammerbrecher gegeben, um für ca. 40 min pulverisiert zu werden, und dann wurde ein grobes Schlackepulvermaterial erhalten und herausgenommen. 32 Gewichtsanteile Kaolin und 1 Gewichtsanteil eines Kugelmahl-Hilfsmittels wurden jeweils gewogen und zusammen mit dem groben Schlackepulvermaterial in eine Kugelmühle gegeben, 50 Gewichtsanteile Wasser wurden dann hinzugefügt, und das resultierende Produkt wurde für ca. 30 min mit einer Kugelmühle gemahlen, um ein gemischtes Pulvermaterial zu erhalten. Das erhaltene Pulvermaterial wurde in einen Scheibengranulator gegeben und mit Wasserdampf zu Granulat gesprüht, um Granulat zu erhalten, das Granulat wurde mit einem 120-Maschen-Sieb gesiebt und dann zusammen mit 5 Gewichtsanteilen Sinterhilfsmittel in einen Drehrohrofen gegeben, um zur Herstellung eines Ceramsit-Rohlings bei 1280-1350°C gesintert zu werden. 4 Gewichtsanteile Aluminiumoxidpulver wurden zugegeben, um den Ceramsit-Rohling zu polieren, und dann wurde das Aluminiumoxidpulver entfernt, um ein Ceramsit-Aggregat 4 zu erhalten.49 parts by weight of blast furnace slag was weighed and put in a hammer crusher to be pulverized for about 40 minutes, and then a coarse powdered slag material was obtained and taken out. 32 parts by weight of kaolin and 1 part by weight of a ball milling aid were each weighed and placed in a ball mill together with the coarse powdered slag material, 50 parts by weight of water was then added, and the resulting product was ball milled for about 30 minutes to obtain a mixed powder material to obtain. The powder material obtained was placed in a disk granulator and sprayed into granules with steam to obtain granules, the granules were sieved with a 120-mesh sieve and then placed in a rotary kiln together with 5 parts by weight of sintering aid to produce a Ceramsite blank to be sintered at 1280-1350 ° C. 4 parts by weight of alumina powder were added to polish the ceramsite ingot, and then the alumina powder was removed to obtain a ceramsite aggregate 4.

Herstellungsbeispiel 5Production example 5

Herstellung von Ceramsit-Stützmittel-Aggregat 5Manufacture of Ceramsit proppant aggregate 5

44 Gewichtsanteile Hochofenschlacke wurden gewogen und in einen Hammerbrecher gegeben, um für ca. 40 min pulverisiert zu werden, und dann wurde ein grobes Schlackepulvermaterial erhalten und herausgenommen. 38 Gewichtsanteile Kaolin und 1,5 Gewichtsanteile eines Kugelmahl-Hilfsmittels wurden jeweils gewogen und zusammen mit dem groben Schlackepulvermaterial in eine Kugelmühle gegeben, 50 Gewichtsanteile Wasser wurden dann hinzugefügt, und das resultierende Produkt wurde für ca. 30 min mit einer Kugelmühle gemahlen, um ein gemischtes Pulvermaterial zu erhalten. Das erhaltene Pulvermaterial wurde in einen Scheibengranulator gegeben und mit Wasserdampf zu Granulat gesprüht, um Granulat zu erhalten, das Granulat wurde mit einem 120-Maschen-Sieb gesiebt und dann zusammen mit 6 Gewichtsanteilen Sinterhilfsmittel in einen Drehrohrofen gegeben, um zur Herstellung eines Ceramsit-Rohlings bei 1280-1350°C gesintert zu werden. 4,7 Gewichtsanteile Aluminiumoxidpulver wurden zugegeben, um den Ceramsit-Rohling zu polieren, und dann wurde das Aluminiumoxidpulver entfernt, um ein Ceramsit-Aggregat 5 zu erhalten.44 parts by weight of blast furnace slag were weighed and put in a hammer crusher to be pulverized for about 40 minutes, and then a coarse powdered slag material was obtained and taken out. 38 parts by weight of kaolin and 1.5 parts by weight of a ball milling aid were each weighed and placed in a ball mill along with the coarse powdered slag material, 50 parts by weight of water was then added, and the resulting product was ball milled for about 30 minutes to obtain a to obtain mixed powder material. The powder material obtained was placed in a disk granulator and sprayed into granules with steam to obtain granules, the granules were sieved with a 120-mesh sieve and then placed in a rotary kiln together with 6 parts by weight of sintering aid to produce a Ceramsite blank to be sintered at 1280-1350 ° C. 4.7 parts by weight of alumina powder was added to polish the ceramsite ingot, and then the alumina powder was removed to obtain a ceramsite aggregate 5.

Beispiel 1example 1

200 Gewichtsanteile Aggregat 1, 15 Gewichtsanteile Acrylharz und 3 Gewichtsanteile Härter wurden gewogen. Das Aggregat wurde in einen Sandmischkessel gegeben und auf 200 ° C erwärmt, und wurde dann Sand-gemischt bei einer Drehzahl von ca. 100 UpM während 1 h. Acrylharz wurde dem hinzugefügt, und nachdem die Temperatur auf 150 ° C erniedrigt wurde, wurde ein Härter zugegeben, das Produkt wurde weiter Sand-gemischt während 30 min bei einer Drehzahl von 70 UpM, und dann wurde die Temperatur anschließend erniedrigt auf 50 ° C und das Produkt wurde herausgenommen, um ein beschichtetes Stützmittel 1 zu erhalten.200 parts by weight of aggregate 1, 15 parts by weight of acrylic resin and 3 parts by weight of hardener were weighed. The aggregate was placed in a sand mixing kettle and heated to 200 ° C., and was then sand mixed at a speed of about 100 rpm for 1 hour. Acrylic resin was added to this, and after the temperature was lowered to 150 ° C, a hardener was added, the product was further sand-mixed for 30 minutes at a speed of 70 rpm, and then the temperature was subsequently lowered to 50 ° C and the product was taken out to obtain a coated proppant 1.

Beispiel 2Example 2

260 Gewichtsanteile Aggregat 2, 20 Gewichtsanteile Acrylharz und 6 Gewichtsanteile Härter wurden gewogen. Das Aggregat wurde in einen Sandmischkessel gegeben und auf 200 ° C erwärmt, und wurde dann Sand-gemischt bei einer Drehzahl von ca. 100 UpM während 1,5 h. Acrylharz wurde dem hinzugefügt, und nachdem die Temperatur auf 150 ° C erniedrigt wurde, wurde ein Härter zugegeben, das Produkt wurde weiter Sand-gemischt während 45 min bei einer Drehzahl von 70 UpM, und dann wurde die Temperatur anschließend erniedrigt auf 50 ° C und das Produkt wurde herausgenommen, um ein beschichtetes Stützmittel 2 zu erhalten.260 parts by weight of aggregate 2, 20 parts by weight of acrylic resin and 6 parts by weight of hardener were weighed. The aggregate was placed in a sand mixing kettle and heated to 200 ° C., and was then sand mixed at a speed of about 100 rpm for 1.5 hours. Acrylic resin was added to it, and after the temperature was lowered to 150 ° C, a hardener was added, the product was further sand-mixed for 45 minutes at a speed of 70 rpm, and then the temperature was subsequently lowered to 50 ° C and the product was taken out to obtain a coated proppant 2.

Beispiel 3Example 3

300 Gewichtsanteile Aggregat 3, 20 Gewichtsanteile Acrylharz und 7 Gewichtsanteile Härter wurden gewogen. Das Aggregat wurde in einen Sandmischkessel gegeben und auf 200 ° C, erwärmt und wurde dann Sand-gemischt bei einer Drehzahl von ca. 100 UpM während 1,5 h. Acrylharz wurde dem hinzugefügt, und nachdem die Temperatur auf 150 ° C erniedrigt wurde, wurde ein Härter zugegeben, das Produkt wurde weiter Sand-gemischt während 1 h bei einer Drehzahl von 70 UpM, und dann wurde die Temperatur anschließend erniedrigt auf 50 ° C und das Produkt wurde herausgenommen, um ein beschichtetes Stützmittel 3 zu erhalten.300 parts by weight of aggregate 3, 20 parts by weight of acrylic resin and 7 parts by weight of hardener were weighed. The aggregate was placed in a sand mixing kettle and heated to 200 ° C. and was then sand mixed at a speed of about 100 rpm for 1.5 hours. Acrylic resin was added to it, and after the temperature was lowered to 150 ° C, a hardener was added, the product was further sand-mixed for 1 hour at a rotation speed of 70 rpm, and then the temperature was subsequently lowered to 50 ° C and the product was taken out to obtain a coated proppant 3.

Beispiel 4Example 4

200 Gewichtsanteile Aggregat 4, 15 Gewichtsanteile Acrylharz und 3,5 Gewichtsanteile Härter wurden gewogen. Das Aggregat wurde in einen Sandmischkessel gegeben und auf 200 ° C erwärmt, und wurde dann Sand-gemischt bei einer Drehzahl von ca. 100 UpM während 45 min. Acrylharz wurde dem hinzugefügt, und nachdem die Temperatur auf 150 ° C erniedrigt wurde, wurde ein Härter zugegeben, das Produkt wurde weiter Sand-gemischt während 1 h bei einer Drehzahl von 70 UpM, und dann wurde die Temperatur anschließend erniedrigt auf 50 ° C und das Produkt wurde herausgenommen, um ein beschichtetes Stützmittel 4 zu erhalten.200 parts by weight of aggregate 4, 15 parts by weight of acrylic resin and 3.5 parts by weight of hardener were weighed. The aggregate was placed in a sand mixing kettle and heated to 200 ° C., and was then sand mixed at a speed of about 100 rpm for 45 minutes. Acrylic resin was added to it, and after the temperature was lowered to 150 ° C, a hardener was added, the product was further sand-mixed for 1 hour at a rotation speed of 70 rpm, and then the temperature was subsequently lowered to 50 ° C and the product was taken out to obtain a coated proppant 4.

Beispiel 5Example 5

210 Gewichtsanteile Aggregat 5, 18 Gewichtsanteile Acrylharz und 4 Gewichtsanteile Härter wurden gewogen. Das Aggregat wurde in einen Sandmischkessel gegeben und auf 200 ° C erwärmt, und wurde dann Sand-gemischt bei einer Drehzahl von ca. 100 UpM während 45 min. Acrylharz wurde dem hinzugefügt, und nachdem wurde Temperatur auf 150 ° C erniedrigt wurde, wurde ein Härter zugegeben, das Produkt wurde weiter Sand-gemischt während 1 h bei einer Drehzahl von 70 UpM, und dann wurde die Temperatur anschließend erniedrigt auf 50 ° C und das Produkt wurde herausgenommen, um ein beschichtetes Stützmittel 5 zu erhalten.210 parts by weight of aggregate 5, 18 parts by weight of acrylic resin and 4 parts by weight of hardener were weighed. The aggregate was placed in a sand mixing kettle and heated to 200 ° C., and was then sand mixed at a speed of about 100 rpm for 45 minutes. Acrylic resin was added to it, and after the temperature was lowered to 150 ° C, a hardener was added, the product was further sand-mixed for 1 hour at a speed of 70 rpm, and then the temperature was subsequently lowered to 50 ° C and the product was taken out to obtain a coated proppant 5.

Die Eigenschaften der in den Beispielen 1-5 hergestellten beschichteten Stützmittel wurden in der folgenden Tabelle 1 dargestellt: Tabelle 1 Säurelöslichkeit (%) Schüttdichte (g/cm³) Fraktur- bzw. Bruchrate bei 52MPa (%) Trübung (FTU) Beispiel 1 2,53 1,37 2,71 ≤ 50 Beispiel 2 2,84 1,44 2,77 ≤ 50 Beispiel 3 3,06 1,4 3,18 ≤ 50 Beispiel 4 1,99 1,32 2,06 ≤ 50 Beispiel 5 2,72 1,39 2,53 ≤ 50 kommerziell erhältliches beschichtetes Stützmittel 3,32 1,59 3,97 ≤ 50 Herstellungsbeispiel 1 4,05 1,71 4,12 ≤ 50 The properties of the coated proppants prepared in Examples 1-5 are shown in Table 1 below: Table 1 Acid solubility (%) Bulk density (g / cm ³ ) Fracture or breakage rate at 52MPa (%) Turbidity (FTU) example 1 2.53 1.37 2.71 ≤ 50 Example 2 2.84 1.44 2.77 ≤ 50 Example 3 3.06 1.4 3.18 ≤ 50 Example 4 1.99 1.32 2.06 ≤ 50 Example 5 2.72 1.39 2.53 ≤ 50 commercially available coated proppant 3.32 1.59 3.97 ≤ 50 Production example 1 4.05 1.71 4.12 ≤ 50

Wie aus den Daten in Tabelle 1 ersichtlich ist, erzielt das erfindungsgemäße beschichtete Stützmittel durch Beschichten der Oberfläche des Ceramsit-Stützmittel-Aggregats in einem in der vorliegenden Erfindung gezeigten Verhältnis eine höhere Festigkeit und Säurebeständigkeit bei gleichzeitiger weiterer Reduzierung der Dichte im Vergleich zu einem herkömmlichen beschichteten Stützmittel und einem unbeschichteten Aggregat.As can be seen from the data in Table 1, by coating the surface of the ceramsite proppant aggregate in a ratio shown in the present invention, the coated proppant of the present invention achieves higher strength and acid resistance while further reducing the density compared to a conventional coated one Proppant and an uncoated aggregate.

Claims

A coated proppant comprising, by weight, an aggregate 150-300 and a resin layer material 10-20 for coating the aggregate, the aggregate being made of industrial waste as a raw material, and the resin layer material comprising acrylic resin and acrylic resin curing agent.

The coated proppant according to Claim 1 wherein the acrylic resin curing agent has a degree of functionality ≥2.

The coated proppant according to Claim 1 or 2 wherein the acrylic resin curing agent is used in an amount of 20-35% by weight based on the total weight of the resin layer material.

The coated proppant according to one of Claims 1 to 3 , the aggregate having a particle size of 0.100 mm - 3.100 mm.

A method for producing the coated proppant according to any one of Claims 1 to 4th comprising the steps of: (a) placing the aggregate in a sand mixer; (b) mixing the acrylic resin and the acrylic resin curing agent, adding a solvent, and stirring uniformly to completely dissolve to obtain a mixture; (c) adding the mixture of the acrylic resin and the acrylic resin curing agent into the aggregate, stirring and curing completely; (d) air drying and dispersing uniformly; and (e) sieving and packaging.