DE3617340A1 - Zur verwendung als stuetzmittel geeignetes material und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Zur verwendung als stuetzmittel geeignetes material und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
DE3617340A1
DE3617340A1 DE19863617340 DE3617340A DE3617340A1 DE 3617340 A1 DE3617340 A1 DE 3617340A1 DE 19863617340 DE19863617340 DE 19863617340 DE 3617340 A DE3617340 A DE 3617340A DE 3617340 A1 DE3617340 A1 DE 3617340A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
proppant
particles
psi
bauxite
fine fraction
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.)
Granted
Application number
DE19863617340
Other languages
English (en)
Inventor
William Henry Victoria Andrews
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.)
Rio Tinto Aluminium Ltd
Original Assignee
Comalco Aluminum Ltd
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 Comalco Aluminum Ltd filed Critical Comalco Aluminum Ltd
Publication of DE3617340A1 publication Critical patent/DE3617340A1/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

'6-
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stützmittel bzw. Stützmedium (propping agent (proppant)), welches sich von Bauxit ableitet, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Stützmittel auf der Basis von Bauxit sind bekannt, besitzen jedoch, wie nachstehend ausgeführt, beträchtliehe Nachteile.
In einer Ausführungsform unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von bekannten Druckschriften durch die Verwendung einer feinen Fraktion, welche aus natürlich auftretendem Bauxit, der diese Fraktion enthält, getrennt wird, als Rohmaterial. Diese feine Fraktion stellt bei Behandlung in der nachstehend beschriebenen Weise überraschenderweise ein Stützmedium mit überlegenen Eigenschaften und bedeutenden wirtschaftlichen Vorteilen, verglichen mit bekannten Stützmitteln, zur Verfügung.
Die Figur bezieht sich auf das nachstehende Beispiel 1 und wird in diesem Beispiel näher beschrieben.
Die Verwendung von Stützmitteln bei der hydraulischen Rißbildung von unterirdischen Formationen zur Verbesserung der Öl- und Gasgewinnung ist ein Verfahren, welches über fast vierzig Jahre verwendet worden ist. Die Technik ist in der Literatur ausführlich beschrieben und wird in der Praxis verwendet.
Das für diesen Zweck verwendete, partikelförmige Material ist bisher Siliciumdioxid- bzw. Quarzsand, der aufgrund seiner Partikelform und weil er keine inneren Schwachstellen besitzt, verwendet wird. Dieses Material ist ein bevorzugtes Produkt für flache Borlöcher , weil es billig und leicht erhält-
lieh ist. In den letzten Jahren war es notwendig, alternative Stützmittel zu finden wegen der zunehmenden Tiefe, bei der Öl und Gas produziert werden und aggressive Umgebungen vorgefunden werden. Dies hat zur Verwendung von Materialien, wie Glaskugeln bzw. -perlen und harzbeschichtetem Sand geführt. Ein wirksameres Stützmittel, das entwickelt worden ist, ist gesinterter Bauxit, dessen Verwendung in der US-PS 4 068 718 beschrieben ist. Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Stützmitteln, und als Ausgangsmaterial wird calciniertes Bauxiterz genannt. Dieses Erz wird nach Mahlen in ein sehr feines Pulver mit üblicherweise weniger als 12 pm Größe in sphärische Teilchen oder grüne Pellets durch Verdichten oder Rollen vor dem Sintern geformt. Das Ziel des Sinterns ist es, zu bewirken, daß die einzelnen Teilchen, die die grünen Pellets umfassen, bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunkts der vorhandenen Mineralien aneinanderheften. In dem vorstehenden Patent wird ausgeführt, daß das Endprodukt ein spezifisches Gewicht bzw. eine Wichte von mehr als etwa 3,4, vorzugsweise 3,5 bis 3,8, besitzen sollte. Es wird ausgeführt, daß "gesinterter Bauxit mit einem spezifischen Gewicht unterhalb 3,4 schwierig herzustellen ist und aufgrund der hohen Hohlraumkonzentration wahrscheinlich ein Produkt mit geringer Druckfestigkeit ergeben würde". Es wird weiterhin angegeben, daß feine Kornteilchen mit hoher Dichte eine höhere Druckfestigkeit als gesinterte, große Kornteilchen besitzen. Es wird ebenfalls eine sehr breite Wechselbeziehung zwischen dem spezifischen Gewicht des Endprodukts und der Permeabilität bei einem angewandten Druck von 10 000 psi gezeigt. Eine hohe Permeabilität und Druckfestigkeit sind für ein Stützmittel in Tiefen, die größer sind als die, bei denen Sand zufriedenstellend ist, wesentlich.
In der australischen Patentschrift 521930 wird eben-
falls die Notwendigkeit betont, ein gesintertes Bauxit-Stützmittel aus feingemahlenem, vorcalciniertem Material herzustellen. In diesem Fall wurde ausgeführt, daß die Verwendung von gröberen Teilchen bis zu 50 pm Durchmesser als kleinere Komponente der Mischung zufriedenstellend ist. Diese Patentschrift beschreibt ebenfalls die Vorteile der Verwendung eines flüchtigen Bindemittels, um die Stabilität der grünen Pellets vor dem Feuern aufrechtzuerhalten. Insbesondere wird eine Dichte von wenigstens 3,6 als wünschenswert angesehen, damit das Stützmittel eine zufriedenstellende Brech- bzw. Druckfestigkeit erreicht.
Es ist bekannt, daß die hohe Dichte der Stützmittel aus gesintertem Bauxit zu Problemen bei der Plazierung bzw. Verwendung des Materials führt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das zum Transport des Stützmittels verwendete Fluid modifiziert werden muß im Vergleich zu dem Fluid, das beispielsweise zum Transport von Quarzsand verwendet wird, aufgrund der wesentlich größeren Neigung der Partikel aus gesintertem Bauxit, sich schneller aus der Suspension abzusetzen. Dies erhöht die Kosten für den Stützmitteleinsatz und in größerem Ausmaß auch die Kosten, die sich aufgrund der höheren Dichte im Vergleich zur Dichte des Quarzsandes ergeben. Es ist offensichtlich, daß ein Stützmittel mit einer Dichte von 3,7, welche für den gegenwärtig verwendeten, gesinterten Bauxit üblich ist, eine größere Masse an Material benötigt, um eine Bruchstelle mit einem gegebenen Volumen zu füllen im Vergleich zu einem Stützmittel mit einer Dichte von 2,65. Die angegebene Dichteänderung erfordert 40 Gew.-% mehr an Stützmittel mit höherer Dichte, um das gleiche Volumen zu füllen im Vergleich zu dem Stützmittel mit niedrigerer Dichte. Stützmittel werden auf Gewichtsbasis gekauft, und ein gesintertes Bauxitstützmittel kann 20mal so viel oder mehr wie Quarzsand kosten. Wenn der Dichtefaktor in Betracht
gezogen wird, können die Kosten bei der Änderung von einem Quarzsand-Stützmittel zu einem gesinterten Bauxit-Stützmittel einen mehr als 30fachen Kostenanstieg dieser Komponente ergeben. Es sind deshalb viele Versuche unternommen worden, um Stützmittel mit hoher Festigkeit gegenüber Sand, jedoch mit einer niedrigeren Dichte als gesinterter Bauxit herzustellen. In diesem Zusammenhang ist die europäische Patentanmeldung 0087852 relevant. Sie betrifft die Verwendung von Eufala Aluminiumerz, welches nach Calcinierung 40 bis 60 % Al2O3 und 36,5 bis 51 % SiO2 enthält. Für dieses Produkt mit einer minimalen Permeabilität bei 10 psi von 100 000 Millidarcy bei Umgebungstemperatur wird eine Dichte von weniger als 3 angegeben.
Die in diesem Patent angegebenen Daten zeigen, daß die Permeabilität bei einer Verschlußspannung (closure stress) über 700 kg/cm2 (10 000 psi) scharf abzunehmen beginnt.
Die US-PS 4 427 068 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von gesinterten, sphärischen Verbundpellets oder Teilchen, welche einen oder mehrere Tone als Hauptkomponente zusammen mit Bauxit, Aluminiumoxid oder Mischungen daraus umfassen. Das Produkt besitzt ein scheinbares spezifisches Gewicht von weniger als 3,40, und die Mischung sollte wenigstens 40 % Ton auf Trockengewichtbasis enthalten. Die fünf Tone, die zur Herstellung des Materials verwendet werden können, sind speziell beschrieben. Eine Calcinierung der Tone vor der Bildung der Pellets ist Voraussetzung.
Die australische Patentanmeldung 16568/83 mit dem Titel "Low Density Proppant For Oil and Gas Wells" beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten, keramischen Stützmittels mit niedriger Dichte, welches chemisch kombiniertes Aluminium und Silicium enthält. Es wird angegeben, daß der Aluminium-
* Αχ oxidgehalt im Bereich von 60 bis 85 % bei Dichten von weniger als 3,4 g/cms liegt, obwohl dies in den Beispielen nicht belegt wird. Die verwendeten Ausgangsmaterialien sind calcinierter Bauxit und Ton zusammen mit einem Bindemittel, um den Pellets eine geeignete Grünfestigkeit zu verleihen.
Mit Ausnahme der europäischen Patentanmeldung 0 087 852 beziehen sich alle vorstehenden Druckschriften
!O auf eine bevorzugte Teilchengröße des Beschickungsmaterials, und üblicherweise werden durchschnittliche Teilchengrößen von weniger als 10 bis 15 pm angegeben mit Ausnahme der australischen Patentschrift 521930, welche die begrenzte Verwendung von Material mit bis zu 50 pm beschreibt. Die US-PS 4 068 718 offenbart eine bevorzugte, durchschnittliche Teilchengröße von 4 bis 5 pm oder weniger als 7 pm.
In der US-PS 4 427 068 wird ausgeführt, daß eine kleine Teilchengröße erforderlich ist, um die gewünschte Dichte zu erhalten, und daß die durchschnittliche Teilchengröße weniger als etwa 15 pm, vorzugsweise weniger als etwa 10 um, insbesondere bevorzugt weniger als etwa 5 pm, betragen sollte. An anderer Stelle wird ausgeführt, daß eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 5 pm wünschenswert ist, und die durchschnittliche Teilchengröße vorzugsweise unterhalb 3 um und üblicherweise oberhalb 0,5 pm ist. Weiterhin wird ausgeführt, daß die trockene, homogene Partikelmischung eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als etwa 15 pm vor dem Pelletisieren besitzt. Es ist offensichtlich, daß ein Mahlen des calcinierten Bauxits oder Tons auf solch eine feine Teilchengröße teuer ist bezüglich der Ausrüstung, der
g5 Mahlvorrichtungen und des Energieverbrauchs, insbesondere, wenn eine durchschnittliche Teilchengröße unterhalb 3 pm angegeben werden. Ein Mahlen in großem Umfang führt dazu, daß das Gesamtverfahren unwirt-
schaftlich wird, und dies erklärt die Verwendung eines Materials mit nur 4 bis 8 pm Größe in dem in der US-PS 4 427 068 angegebenen Beispiel.
Untersuchungen bei Stützmitteln, die im wesentlichen auf Aluminiumoxid und Siliciumdioxid in verschiedenen Anteilen basieren, zeigen, daß die vorliegenden Hauptmineralien Korund (o6-Phasen AIpO3 und Mullit 3AIpOo* 2SiOp) sind. Die Phasendiagramme, die die Bildung dieser Materialien darstellen, sind bekannt, und ihre Gegenwart ist durch mineragraphische und Röntgenbeugungsuntersuchungen von typisch gesinterten Ton/Bauxitprodukten bestätigt worden.
Eine ähnliche Mineralogie wird bei Produkten, wie hochtemperaturcalciniertem Bauxit für feuerfeste Zwecke und calcinierten Bauxiten der Art, wie sie als Anfangsbeschickung zur Herstellung von gesintertem Bauxit verwendet werden, beobachtet. In Abhängigkeit von der Natur der vorliegenden Verunreinigungen können andere Mineralien, wie Spinelle oder Hämatit, ebenfalls vorliegen. Untersuchungen bei polierten Teilen eines typisch gesinterten Bauxits der Art, wie sie in der US-PS 4 068 718 beschrieben wird, zeigen bei Verwendung eines optischen Mikroskops mit starker Vergrößerung die Gegenwart von irregulären Kristallen aus Korund mit Mullit in den Zwischenräumen. Das Verhältnis von Korund zu Mullit ist eine Funktion des Verhältnisses von AIgOg und SiOg in dem Ausgangsbeschickungsmaterial. Es ist wahrscheinlich, daß der gesinterte Bauxit seine Festigkeit aufgrund der Verschlußmasse der Korundkristalle erhält, während der Mullit in den Zwischenräumen eine elastische Deformierung bei Belastung ermöglicht.
yl Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß im Stand i\ der Technik die folgenden Eigenschaften als höchst wünschenswert für Stützmittel bei der hydraulischen
"'■'-" ""'"-36173AO
Rißbildung von unterirdischen Formationen in beträchtlicher Tiefe beschrieben werden:
- hohe Permeabilität bei hohen Formationsdrucken
- hohe Druckfestigkeit,
- hohe Säurebeständigkeit,
- niedriges spezifisches Gewicht.
Die bisher bekannten Stützmittel, die aus Beschickungsmaterial, das Bauxit enthält, hergestellt werden, be- sitzten alle diese Eigenschaften mit Ausnahme des niedrigen spezifischen Gewichts. Um das benötigte niedrige spezifische Gewicht zu erreichen, müssen Zusätze mit niedriger Dichte, wie Tone, dem Bauxit zugegeben werden. Dies ist nachteilhaft, da die Tone normalerweise zuerst calciniert werden, was eine energieintensive Stufe ist. Das Bauxitbeschickungsmaterial muß ebenfalls vorcalciniert werden, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden. Weiterhin müssen Bindemittel in der Pelletisierstufe zugegeben werden, um den Pellets eine geeignete Grünfestigkeit zu verleihen. Es soll ebenfalls erwähnt werden, daß eine übermäßige Zugabe an si liciumhaltigem Material, wie Ton, zu einer Abnahme der Säurebeständigkeit des
Stützmittels führen kann.
25
Im Stand der Technik wird ebenfalls beschrieben, daß die Festigkeit der Stützmittelpellets von der Größe der Körner stark abhängig ist. Eine Korngröße des Beschickungsmaterials von weniger als etwa 5 pm, sogar so niedrig wie 3 pm, wird als bevorzugt angesehen. Ein Mahlen in großem Umfang, um diese Korngrößen zu erreichen, ist teuer.
Bisher konnten die zwei wichtigsten Eigenschaften für Stützmittel, nämlich eine sehr hohe Festigkeit und ein niedriges spezifisches Gewicht, nicht gleichzeitig erreicht werden.
36 Ί 73Α0
Die vorliegende Erfindung betrifft ein wesentlich verbessertes Stützmittel, das aus Bauxitmaterial hergestellt wird. Es ist anderen bekannten Stützmitteln aus Bauxit überlegen, insbesondere bezüglich
- einer sehr hohen Permeabilität bei Formationsdrucken von bis zu 20 000 psi,
- einer sehr hohen Druckfestigkeit,
- einem niedrigen spezifischen Gewicht,
- einer guten Säurebeständigkeit.
Diese wünschenswerten Eigenschaften ergeben sich hauptsächlich aus der Auswahl des Beschickungsmaterials, nämlich einer feinen Fraktion eines natürlich vorliegenden Bauxits. Die von dem natürlichen Bauxit getrennte feine Fraktion besitzt eine Korngröße, die üblicherweise bei etwa 0,02 bis 0,3 um liegt, mit einem damit verbundenen spezifischen Oberflächenbereich von etwa 30 mz/g. Dies ist beträchtlich feiner als das bisher zur Stützmittelherstellung verwendete Bauxitmaterial, und ergibt die folgenden Vorteile für das Herstellungsverfahren:
- ein teures Vormahlen ist unnötig,
- eine teure Vorcalcinierung ist unnötig,
- eine hohe Festigkeit der grünen Pellets wird er-25
halten ohne Zugabe eines Bindemittels,
- der sehr hohe Oberflächenbereich des Beschickungsmaterials macht es hochreaktiv. Dies führt zu einer Verringerung der Sinterzeit und damit zu einer Verringerung des Energieverbrauchs.
- ein außergewöhnlich hoher Gleichförmigkeitsgrad in der Zusammensetzung der Pellets wird erhalten.
Die Vorteile bei der Herstellung und die überlegenen
Eigenschaften des erhaltenen Stützmittels werden nach-35
stehend näher erläutert.
, 1. Die sehr feine Teilchengröße ermöglicht einen
36 1 73A0
ι außergewöhnlich hohen Gleichförmigkeitsgrad der Mischung bei der Herstellung des Pellets.
2. Das Pellet, das eine Mehrzahl von sehr feinen Teilchen umfaßt, besitzt eine Vielzahl von Kontaktpunkten zwischen den ultrafeinen Teilchen, und das Sintern wird an diesen Kontaktpunkten eingeleitet, was eine schnelle Herstellung eines sehr festen Stützmittels ergibt. Kingery (1976) hat ausgeführt, daß die Sintergeschwindigkeit in etwa umgekehrt proportional zu der Teilchengröße ist, wobei angenommen werden kann, daß Teilchen mit einer durchschnittlichen Größe von 0,2 um oder weniger, die erfindungsgemäß verwendet werden, bei einer Geschwindigkeit sintern, die wenigstens 20mal schneller ist als bei Teilchen mit einer Größe von 4 pm, vorausgesetzt, daß die minimale Temperatur, die zur Einleitung des Sinterns benötigt wird, erreicht wird.
3. Es wurde gefunden, daß die äußerst innige Dispersion der Mineralien und die der enthaltenen Elemente zu einem hohen Grad an Reaktivität bei jedem Pellet, wenn es erwärmt wird, führt, wodurch ein breiter Bereich an temperaturabhängigen Kristallgrößen und -strukturen hergestellt wird. Die
Stützmittelteilchen behalten eine hohe Festigkeit während dieser inneren Änderungen, welche beträchtlich über derjenigen liegt, die normalerweise bei anderen Stützmitteln mit ähnlicher
chemischer Zusammensetzung erreicht wird. Dieses 30
Verhalten wird nachstehend näher erläutert.
4. Die Dichte der gefeuerten Teilchen ist eine Funktion der Mineralogie und des Volumens der geschlossenen Hohlräume innerhalb der Teilchen.
Die Gegenwart von Hohlräumen wurde im allgemeinen als ungünstig erachtet, da sie zu einer Verringerung der Festigkeit führen.
Bezüglich dieses Faktors wurden bisher Dichten der gesinterten Bauxitteilchen oberhalb von 3,4, vorzugsweise zwischen 3,5 und 3,8, als notwendig erachtet. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die ultrafeine Natur des Beschickungsmaterials, das zur Herstellung der hochfesten Stützmittel verwendet wird, bewirkt, daß die geschlossenen Poren nach dem Feuern so verteilt sind, daß eine Dichte von weniger als 3,4 erreicht werden kann, während die Festigkeiten so gehalten werden, daß hohe Werte für die Permeabilität bei Formationsdrticken von bis zu 20 000 psi erreicht werden.
5. Ein anderer Vorteil, der sich bei Verwendung solch feinverteilter Materialien, die aus natürlichem Bauxit erhalten werden, ergibt, betrifft die Einsparung eines Bindemittels, um einen hohen Festigkeitsgrad in den grünen Pellets zu erhalten. Es wird angenommen, daß die Kräfte zwischen den Teilchen innerhalb eines gepackten Pellets, das aus
2^ dem ultrafeinen Material hergestellt wird, sehr hoch sind und daß die Pellets bruchfest sind bei den Kräften, die sich während des Trocknens und der Calcinierung ergeben, so daß ihre Handhabung ohne spezielle Vorsichtsmaßnahmen erfolgen kann.
6. Ein weiterer Vorteil, der sich daraus ergibt, daß
natürlicher, uncalcinierter Bauxit der angegebenen Teilchengröße verwendet werden kann, betrifft die Kosten. Eine Vorcalcinierung des Bauxits oder
eines anderen aluminiumhaltigen Materials ist 30
teuer und energieintensiv. Das gleiche gilt für ein intensives Mahlverfahren.
Feinzerteilte Materialien, die zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Stützmittel geeignet sind, werden 35
leicht aus Bauxitvorkommen bzw. -lagerstätten, wie beispielsweise aus Weipa in Nord-Queensland, erhalten. In diesen und ähnlichen Bauxiten existiert eine feine
Fraktion, die leicht getrennt werden kann, beispielsweise durch Aufschlämmen des Bauxits in Wasser in Gegenwart eines Dispergens. Eine Vielzahl von Dispergentien kann verwendet werden, wie solche auf der
Basis von Phosphatverbindungen, jedoch sollte bei
Weipa-Bauxit der pH auf einen Wert von etwa 11 unter Verwendung von Natriumhydroxid eingestellt werden, um die benötigte Dispersion zur Verfügung zu stellen.
Eine einfache Klassifizierungsstufe ergibt die Gewinnung der feinen Fraktion als verdünnte Aufschlämmung. Die enthaltenen Feststoffe werden durch Absetzen oder Filtrieren getrennt. Gegebenenfalls können Flockungsmittel verwendet werden, um die Ent-
Wässerungsstufe schneller durchzuführen.
Um die Herstellung der Beschickung zum Pel 1itisieren zu erleichtern, kann ein Trocknen notwendig sein, und eine Vielzahl an Vorrichtungen kann für diesen Zweck verwendet werden. Die bevorzugte Vorrichtung ist ein Spraytrockner oder ein Düsentrockner, da das getrocknete Material dann in einem zerteilten Zustand vorliegt, welcher zum Pelletisieren in einem intensiven Mischer, wie dem der Firma Eirich, Bundesre- publik Deutschland, geeignet ist. Andere Trockner oder Filter können jedoch ebenfalls verwendet werden, insbesondere wenn sie die zum Verdampfen des Wassers benötigte Energie erniedrigen.
Bei Verwendung des Eirich-Mischers kann das feine
Pulver in Gegenwart von geeigneten Wassermengen, üblicherweise im Bereich von 14 bis 18 Gew.-%, pelletisiert werden. Durch geeignete Betriebskontrolle des Mischers können gleichmäßige sphärische Teilchen mit einer Teilchengröße im Bereich von 0,15 bis 4,0 mm hergestellt werden. Es ist möglich, die Teilchengrößenverteilung durch Kontrolle der Betriebsbedingungen des Mischers zu kontrollieren. Weiterhin kann,
wenn eine spezielle Teilchengröße oberhalb der zur späteren Verarbeitung benötigten Größe vorliegt, dieses Material leicht in das Verfahren nach der Teilchenverringerung oder Dispersion, wenn not-
B wendig, rückgeführt werden.
Es wurde gefunden, daß die spezielle Fraktion, die erfindungsgemäß als Quelle für die Stützmittel vorgeschlagen wird, bei den Weipa-Lagerstätten einen Aluminiumoxidgehalt von etwa 60 % mit einem typischen Bereich von 57 bis 63 % besitzt. Der Siliciumdioxidgehalt beträgt durchschnittlich etwa 9 % und liegt üblicherweise in einem Bereich von 7 bis 11 %. Das ganze Siliciumdioxid liegt im wesentlichen als Mineral Kaolinit vor, obwohl geringe Quarzmengen vorliegen können. Typischerweise umfaßt die Mineralogie 30 bis 50 % Gibbsit mit 22 bis 45 % Böhmit, 16 bis 24 % Kaolinit und weniger als 1 % Quarz. Eisen- und Titanoxide ergeben zusammen etwa 9 bis 12 %.
Elektronenmikroskopuntersuchungen haben bestätigt, daß die Mineralteilchen üblicherweise einen Durchmesser von etwa 0,02 bis 0,3 um besitzen und daß freie Mineralien, wie Böhmit, Kaolinit und Hämatit, vorliegen. Mit anderen Worten besitzen die Teilchen häufig eine monomineralische Natur und wegen des sehr großen Gesamtoberflächenbereichs wird eine schnelle Reaktion zwischen den Teilchen bei erhöhten Temperaturen, hauptsächlich zur Herstellung von Korund und Mullit gefördert.
Im Verlauf des Erwärmens eines solchen Produkts auf einen typischen Temperaturbereich von 1350 bis 1500 0C zur Herstellung einer größeren Festigkeit als bei üblichen Stützmitteln treten eine Reihe von Änderungen in diesen Pellets auf. Vor Beginn des Feuerns ist ein Trocknen zur Entfernung von freiem Wasser wünschenswert, um den Pellets Stabilität zu verleihen,
wenn sie in den Kiln bzw. Ofen eingeführt werden. Die Aluminiumoxidmineralien, die vorliegen, nämlich Gibbsit, Böhmit und Kaolinit, verlieren zunehmend ihr gebundenes Wasser, wenn die Temperatur auf etwa 600 0C erhöht wird.
Die Kristallgitter werden regellos bzw. ungeordnet, und wenn die Temperatur weiter ansteigt, erfahren die Aluminiumoxide eine Reihe von Phasenänderungen. Es kann erwartet werden, daß die Folge der Phasen.änderungen als übergangszustände If-, S -, $ - ,DC - und X -Formen von Aluminiumoxid einschließen kann. Bei einer Temperatur von ungefähr 950 0C beginnt die Bildung von MuI1 it und bei etwa 1 050 0C beginnt die Umwandlung des Aluminiumoxids in das cc -Phasen-Mineral, welches als Korund bekannt ist. Die Mineralien Korund und MuI1 it sind die Hauptphasen in dem Endprodukt, und wenn die Temperatur erhöht wird, erhöht sich die Druckfestigkeit der Teilchen aufgrund der Entwicklung eines äußerst feinen Netzwerks dieser Mineralien.
Während der Calcinierung können die Pellets in ihrem Durchmesser um mehr als 20 % schrumpfen.
Die hohe Reaktivität des uncalcinierten Bauxits und seine sehr feine Teilchengröße erleichtert die Bildung der benötigten Phasen.
Die anfängliche Kristallitgröße des Stützmittels, das Temperaturen unterhalb 1 400 0C ausgesetzt wird, ist so fein, daß es schwierig ist, sie durch ein optisches Mikroskop aufzulösen. Eine Ausnahme dazu ist die Gegenwart von gelegentlichen Spinellkörnern.
Wenn die Temperatur erhöht wird, tritt ein bedeutendes Kornwachstum auf, und es wird möglich , die einzelnen Mineralien optisch aufzulösen. Die Bestätigung der Mineralogie als Korund und MuIlit mit
untergeordneten Mengen an Eisentitanat wurde durch Röntgenbeugung erhalten. Aus den Röntgenbeugungsdaten einer bei 1 400 0C in einem Labormuffel gefeuerten Probe wurde berechnet, daß die durchschnittliche Kristallitgröße von Korund etwa 880 A und von Mu11 it 740 A (0,088 bzw. 0,074 pm) ist.
Wenn die Calcinierungstemperatur steigt, kann ein sehr schnelles Wachstum der Kristallitgröße nachge-
^O wiesen werden. Es wird angenommen, daß dies auf den innigen Kontakt der enthaltenen Mineralien zurückzuführen ist. Bei den hohen Temperaturen, die untersucht wurden (1 450 bis 1 500 0C),können relativ grobe Kristalle, insbesondere von spinellartigen Mineralien,mit einer Länge von 20 pm und bis zu 100 um beobachtet werden. Im Stand der Technik wurde beschrieben, daß Stützmittelteilchen, die solch grobe Kristalle oder Körner enthalten, eine niedrige Festigkeit besitzen wurden. Die hohe Festigkeit, die beobachtet wird, steht in Beziehung zur Entwicklung einer "Korbgewebe"-Struktur ("basket - weave" structure) von zufällig mattierten Kristallen.
Dies ist analog zu einem Verstärkungsfasersystem, welches die gewünschten Festigkeits- und Bruchbeständigkeitseigenschaften verleiht. Diese Eigenschaft scheint von der extrem feinen Natur der Beschickung, welche wiederum anfänglich sehr feine, innig dispergierte Körner von Mullit und Korund erzeugt, abhängig zu sein, und die letzteren feinen Mineralien können sich leicht zu größeren Körnern entwickeln, während sie die benötigte Festigkeit beibehalten.
gc Die verwendete Beschickung kann somit überraschenderweise ein Stützmittel mit ausreichend hoher Festigkeit ergeben trotz der Änderung der Kristallgrößenstruktur und des Gewebes, die sich beim Aussetzen
auf verschiedene Temperaturen ergibt.
Weiterhin sind die Innenstrukturen derart, daß die Festigkeit gegenüber derjenigen, die bei einem Stützmittel mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung, welches durch die vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, zu erwarten ist, erhöht ist. Gleichzeitig ist die Dichte der Pellets, die in allen untersuchten Proben geringer als 3,40 und im Durchschnitt 3,35 g/cm3 war, wesentlich niedriger als die von gesinterten Bauxitstützmitteln.
Zu den hervorragenden Werten für die Festigkeit kommt eine gute Korrosionsbeständigkeit in sauren oder alkalischen Umgebungen.
Aus der vorstehenden Offenbarung ist offensichtlich, daß die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines zur Verwendung als Stützmittel geeigneten Materials zur Verfügung stellt, welches durch die folgenden Stufen gekennzeichnet ist:
(a) Trennen einer feinen Fraktion von einem natürlich vorliegenden Bauxit, welcher die Fraktion
enthält; 25
(b) Pelletisieren der getrennten, feinen Fraktion in
Gegenwart von Wasser;
(c) Behandeln der in Stufe (b) hergestellten Pellets, um daraus Wasser zu entfernen; und
(d) Sintern des Produkts der Stufe (c), um ein Material mit niedriger Dichte, welche zur Verwendung als Stützmittel geeignet ist, herzustellen.
Das Endprodukt liegt vorzugsweise in Form von sphärisehen Teilchen im Größenbereich von 2 mm bis 0,3 mm, vor und ist zur Verwendung als Stützmittel bei der hydraulischen Rißbildung von Formationen, welche Drucke von bis zu 20 000 psi aufweisen, geeignet,
ι wobei die Teilchen vorwiegend aus Mikrokristalliten aus Korund und Mullit zusammengesetzt sind.
Das Ausgangsmaterial ist vorzugsweise eine uncalcinierte Fraktion aus natürlichem Bauxit, welche zum großen Teil aus monomineralischen Teilchen von Gibbsit, Böhmit und Kaolinit zusammengesetzt ist, wobei der Kaolinit nicht mehr als 25 % der Gesamtmenge darstellt, die Teilchen einen typischen Größenbereich von 0,02 bis 0,3 um und einen damit verbundenen spezifischen Oberflächenbereich von üblicherweise von 30 mVg besitzen.
Die Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung von grünen Pellets aus dem vorstehend beschriebenen Material ohne Verwendung eines Bindemittels oder eines anderen Zusatzes ein, wobei die Pellets eine ausreichende Festigkeit sowohl in nassem als auch trockenem Zustand besitzen, um ihre Integrität während der Handhabung und der thermischen Verarbeitung beizubehalten. Die Dichte der calcinierten Stützmittelteilchen ist geringer als 3,4 nach CaI-cinierung im Bereich von 1 380 bis 1 500 0C.
In dem bevorzugten Endprodukt übersteigt die Permeabilität einer 20/40 Meshfraktion (850/425 um) bei 10 000 psi 50 % des Wertes, der bei 2 000 psi erreicht wird, und das Produkt behält eine Permeabilität bei 15 000 psi von etwa 30 % des Wertes bei 2 000 psi bei.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
Beispiel
Eine Probe einer Bauxitaufschlämmung, hergestellt aus dem Weipa-Bauxitvorkommen, wurde unter Verwen·
dung von Natriumhydroxid dispergiert, um einen pH-Wert von etwa 11 einzustellen. Die grobe Fraktion wurde absitzen gelassen und die obenstehende Lösung dekantiert. Der Siliciumdioxidgehalt von 10,5 % war einem Kaolinitgehalt von 23 % äquivalent. Die dekantierte Fraktion wurde durch ein Elektronenmikroskop untersucht, und es wurde gefunden, daß sie im allgemeinen Teilchen mit einer Größe von 0,02 bis 0,3 pm umfaßte. Nach Ausflockung und Dekantierung des reinen Wassers wurde eine abgeteilte Menge der verdickten Aufschlämmung aus feinen Teilchen, welche mehr als 3 t Feststoffe enthielt, in einem Spraytrockner getrocknet.
Die getrockneten Feststoffe wurden mit einem anderen Teil der verdickten Aufschlämmung gemischt und in einer Eirich-Mischer-Pelletisiervorrichtung bei etwa 17 % freier Feuchtigkeit pelletisiert. Es wurde kein Bindemittel verwendet. Es ergab sich ein hochsphärisches Produkt mit einem typischen Teilchengrößenbereich von etwa 0,5 bis 4 mm, obwohl gezeigt wurde, daß diese Größenverteilung modifiziert werden kann. Das sphärische Produkt wurde dann auf etwa 2 % freie Feuchtigkeit in einem Drehtrockner vor Einspeisung in einen kontinuierlichen Drehkiln getrocknet.
Die Pellets wurden auf eine maximale Temperatur von 1 500 0C calciniert. Die erhaltenen, gefeuerten Pellets behielten ihre hochsphärische Form und hafteten während des Feuerns nicht aneinander. Es wurde ein hoher Kilndurchsatz erreicht, und die hohe Qualität aller entnommenen Proben, auch bei Temperaturen unterhalb 1 400 0C, bestätigte die hohe Sintergeschwindigkeit des Materials.
Mehrere Proben wurden dem Produkt während der CaI-cinierung entnommen. Die 0,85/0,425 mm Fraktion
36 1 73A0
(20/40 mesh) wurde jeweils gewonnen und untersucht. Die folgende Tabelle gibt die arithmetischen Mittelwerte und Standardabweichungen der wichtigen Eigenschaften wieder.
Mittelwert
Standardabweichung
Teilchendichte Massendichte
Säurelöslichkeitstest des American Petroleum Institute
Druck- bzw. Brechtest
(10 000 psi) des
American Petroleum Institute
Permeabilität (Darcy)
1 000 psi 3 000 psi 6 000 psi
8 000 psi 10 000 psi 12 000 psi 15 000 psi 20 000 psi
3,35 g/cm3
1,91 g/cm3
2,3 %
5,5
0,035
0,05
0,14
0,9
Mittel
wert
Standard
abweichung
483 18
432 13
360 19
303 17
247 22
200 24
133 19
70 12
Die in der vorstehenden Tabelle gezeigten Eigenschaften stimmen mit den Bezeichnungen des American Petroleum Institute überein, soweit diese erhältlich sind.
Die Permeabilitätsmessungen wurden unter Verwendung von destilliertem Wasser bei Umgebungstemperatur durchgeführt. Eine graphische Darstellung des Permeabilitätsverhaltens mit ansteigender Verschlußspannung ist als Figur beigefügt. Die Ergebnisse von
zwei dazwischenliegenden Stützmitteln, eines auf der Grundlage einer Mischung aus calciniertem Bauxit und Ton und eines auf der Grundlage eines aluminiumhaltigen Tons, sind eingeschlossen, um das Vergleichsverhalten zu zeigen.
Relativ hohe Permeabilitätswerte wurden während der Leitfähigkeitsversuche beibehalten. Beispielsweise
ist es üblich, Permeabilitäten bei erhöhten Drucken mit denen bei 2 000 psi zu vergleichen. In der
US-PS 4 427 068 wird eine Abnahme der Permeabilität bei 2 000 psi auf 10 000 psi von nicht mehr als
drei Viertel (75 %) angegeben. Die europäische Patentanmeldung 0 087 852 beschreibt eine Abnahme von etwa 65 %.
Im Vergleich dazu verliert das erfindungsgemäße Material bei Belastung auf 10 000 psi nur 46 % der
bei 2 000 psi erzielten Leitfähigkeit und behält
bei 5 000 psi sogar noch 30 % seiner Leitfähigkeit.
- Leerseite -

Claims (7)

  1. GRÜNECKER, KINKELDEY. STOCKMAIR & PARTNER
    COMALCO ALUMINIUM 55 Collins Street Melbourne State of Victoria Australien
    PATENTANWÄLTE
    A GRUNFCKEK t... ·«,.
    DR H KINKELDEY :»> .Nt.
    DR W STOCKMAIR :ι.Ρι κ, Ar I « DR K. SCHUMANN. r»n. >·....·.
    P H JAKOB tj.i ι M.
    OR S BEZOLD. j... -mim W MEISTER, o.i ■-(, H HILGERS. o.>·. .Nt, DR H MEYER-PLATH d.». .Ma DR M. BOTT-BODENHAUSEn: i DR U KINKELDEY. .-vr. bioi
    aOOO MÜNCHEN 2S
    23. Mai 1986 P 20 177-609/So
    Zur Verwendung als Stützmittel geeignetes Material und Verfahren zu seiner Herstellung
    Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung eines zur Verwendung als Stützmittel geeigneten Materials, gekennzeichnet durch
    (a) Trennen einer feinen Fraktion von einem natürlich vorkommenden Bauxit, welcher die Fraktion enthält;
    (b) Pelletisieren der getrennten, feinen Fraktion in Gegenwart von Wasser;
    (c) Behandeln der in Stufe (b) hergestellten Pellets, um Wasser daraus zu entfernen und
    (d) Sintern des Produkts der Stufe (c), um ein Material mit niedriger Dichte, welches zur Verwendung als Stützmittel geeignet ist, herzustellen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Stufe (a) abgetrennte, feine Fraktion eine uncalcinierte, natürliche Bauxitfraktion ist, welche sich überwiegend aus monomineralischen Teilchen aus Gibbsit, Böhmit und Kaolinit zusammensetzt, wobei der Kaolinit nicht mehr als 25 % der Gesamtmenge darstellt, die Teilchen einen typischen Größenbereich von 0,02 bis 0,3 um aufweisen und einen damit verbunden spezifischen Oberflächenbereich von üblicherweise 30 mz/g besitzen.
  3. 3. Zur Verwendung als Stützmittel geeignetes Material, dadurch gekennzeichnet , daß es durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt worden ist und in Form von sphärischen Teilchen in einem Größenbereich von 2 mm bis 0,3 mm vorliegt, welche zur Verwendung als Stützmittel bei der hydraulischen Rißbildung von Formationen, welche Drucke von bis zu 20 000 psi aufweisen, geeignet ist, worin die Teilchen vorwiegend aus Mikrokristalliten aus Korund und MuI 1 it zusammengesetzt sind.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung von grünen Pellets, gekennzeichnet durch
    (a) Trennen einer feinen Fraktion von einem natürlich vorkommenden Bauxit, welcher diese enthält, wobei die feine Fraktion hauptsächlieh aus monomineralischen .Teilchen von
    Gibbsit, Böhmit und Kaolinit zusammengesetzt ist, der Kaolinit nicht mehr als 25 % der Gesamtmenge darstellt, die Teilchen einen typischen Größenbereich von 0,02 bis 0,3 pm und einen damit verbundenen spezifischen Ober
    flächenbereich von typischerweise 30 mz/g aufweisen und
    (b) Pelletisieren der feinen Fraktion ohne Bindemittel oder andere Zusätze in Gegenwart von Wasser;
    wobei die grünen Pellets nach anschließendem Trocknen und Calcinieren ein zur Verwendung als Stützmittel geeignetes Material mit einer Dichte von weniger als 3,4 herstellen können.
  5. 5. Verfahren zur Herstellung eines zur Verwendung als Stützmittel geeingeten Materials, gekennzeichnet durch
    (a) Trennen einer feinen Fraktion von einem natürlich vorkommenden Bauxit, welcher diese
    ._ enthält, wobei die feine Fraktion haupt-
    sächlich aus monomineralischen Teilchen von Gibbsit, Böhmit und Kaolinit zusammengesetzt ist, der Kaolinit nicht mehr als 25 % der Gesamtmenge darstellt und die Teilchen einen typischen Größenbereich von 0,02 bis 0,3 um
    und einen damit verbunden spezifischen Oberflächenbereich von typischerweise 30 m2/g aufweisen;
    (b) Pelletisieren der abgetrennten feinen Fraktion in Wasser ohne Bindemittel oder andere Zusätze, um grüne Pellets herzustellen, wobei die Pellets eine ausreichende Festigkeit sowohl in nassem als auch trockenem Zustand aufweisen, um ihre Integrität während der Handhabung und der thermischen Verarbeitung
    beizubehalten;
    (c) Behandeln der in Stufe (b) hergestellten Pellets, um Wasser daraus zu entfernen;
    (d) Sintern des Produkts der Stufe (c) bei einer 35
    Temperatur im Bereich von 1 350 bis 1 500 0C,
    um ein zur Verwendung als Stützmittel geeignetes Material herzustellen, wobei das Ma-
    4
    terial eine Dichte von weniger als 3,4 besitzt.
  6. 6. Zur Verwendung als Stützmittel geeignetes Material, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , daß es durch das Verfahren der Ansprüche 1, 2 oder 5 hergestellt worden ist und daß die Permeabilität einer 20/40 mesh (850/425 um)-Fraktion bei 10 000 psi 50 % des bei 2 000 psi erreichten Werts übersteigt und es bei 15 000 psi eine Permeabilität von etwa 30 % des Wertes bei 2 000 psi beibehält.
  7. 7. Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von sphärischen Teilchen in einem Größenbereich von 2 mm bis 0,3 mm vorliegt, welche zur Verwendung als Stützmittel bei der hydraulischen Rißbildung von Formationen, die Drucke bis zu 20 000 psi aufweisen, geeignet ist, wobei die Teilchen vorwiegend aus Mikrokristal1iten von Korund, und Mullit zusammengesetzt sind.
DE19863617340 1985-05-23 1986-05-23 Zur verwendung als stuetzmittel geeignetes material und verfahren zu seiner herstellung Granted DE3617340A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPH070385 1985-05-23
AUPH126885 1985-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3617340A1 true DE3617340A1 (de) 1986-11-27

Family

ID=25642951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863617340 Granted DE3617340A1 (de) 1985-05-23 1986-05-23 Zur verwendung als stuetzmittel geeignetes material und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4713203A (de)
DE (1) DE3617340A1 (de)
FR (1) FR2582346B1 (de)
NL (1) NL192115C (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0434461A1 (de) * 1989-12-22 1991-06-26 Comalco Aluminium Limited Keramische Mikrokugeln
DE19532844C1 (de) * 1995-09-06 1996-09-26 Inocermic Ges Fuer Innovative Stützmittelgranulat und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102010007176A1 (de) 2010-02-08 2011-08-11 Polysius AG, 59269 Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials aus Bauxit

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4921821A (en) * 1988-08-02 1990-05-01 Norton-Alcoa Proppants Lightweight oil and gas well proppants and methods for making and using same
US5030603A (en) * 1988-08-02 1991-07-09 Norton-Alcoa Lightweight oil and gas well proppants
US4921820A (en) * 1989-01-17 1990-05-01 Norton-Alcoa Proppants Lightweight proppant for oil and gas wells and methods for making and using same
USRE34371E (en) * 1989-01-17 1993-09-07 Norton-Alcoa Lightweight proppant for oil and gas wells and methods for making and using same
US4977116A (en) * 1989-01-17 1990-12-11 Norton-Alcoa Method for making lightweight proppant for oil and gas wells
US5188175A (en) * 1989-08-14 1993-02-23 Carbo Ceramics Inc. Method of fracturing a subterranean formation with a lightweight propping agent
US5240654A (en) * 1989-12-22 1993-08-31 Comalco Aluminium Limited Method of making ceramic microspheres
US5182051A (en) * 1990-01-17 1993-01-26 Protechnics International, Inc. Raioactive tracing with particles
AU1744592A (en) * 1991-05-06 1992-12-21 Alcan International Limited Process for producing agglomerates from dust originating from thermal treatment of materials containing alumina
US5560876A (en) * 1991-05-06 1996-10-01 Alcan International Limited Process for producing agglomerates from dusts
US6580785B2 (en) * 1997-02-28 2003-06-17 Paradyne Corporation Apparatus and method for simultaneous multiple telephone type services on a single telephone line
US6372678B1 (en) 2000-09-28 2002-04-16 Fairmount Minerals, Ltd Proppant composition for gas and oil well fracturing
US6607036B2 (en) * 2001-03-01 2003-08-19 Intevep, S.A. Method for heating subterranean formation, particularly for heating reservoir fluids in near well bore zone
US7036591B2 (en) 2002-10-10 2006-05-02 Carbo Ceramics Inc. Low density proppant
US20040083637A1 (en) * 2002-11-05 2004-05-06 Sands Joseph E. Fifle/gun steady shot sling and method of use of same
CN1304729C (zh) * 2002-12-18 2007-03-14 宜兴东方石油支撑剂有限公司 油气井压裂用固体支撑剂
US6780804B2 (en) * 2003-01-24 2004-08-24 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Extended particle size distribution ceramic fracturing proppant
BR0301036B1 (pt) * 2003-04-29 2013-09-10 propante para fraturamento hidráulico de poços de petróleo ou de gás, bem como método para reduzir ou eliminar o fenômeno de reversão de fluxo em poços de petróleo ou de gás
EP1659103B1 (de) * 2003-05-08 2014-07-09 Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Borovichsky Kombinat Ogneuporov". Beschickungsmaterial zur herstellung von feuerfestem hochfestem kugelförmigem granulat und herstellungsverfahren dafür
US7032664B2 (en) * 2004-06-02 2006-04-25 Halliburton Energy Services, Inc. Nanocomposite particulates and methods of using nanocomposite particulates
US7036592B2 (en) * 2003-05-22 2006-05-02 Halliburton Energy Services, Inc. High strength particles and methods of their use in subterranean operations
CA2540415C (en) * 2003-11-04 2007-01-02 Global Synfrac Inc. Proppants and their manufacture
AU2005233167A1 (en) * 2004-04-12 2005-10-27 Carbo Ceramics, Inc. Coating and/or treating hydraulic fracturing proppants to improve wettability, proppant lubrication, and/or to reduce damage by fracturing fluids and reservoir fluids
WO2006010036A2 (en) 2004-07-09 2006-01-26 Carbo Ceramics, Inc. Method for producing solid ceramic particles
EA012824B1 (ru) * 2004-09-14 2009-12-30 Карбо Керамикс Инк. Расклинивающий агент для газовых и нефтяных скважин и способ трещинообразования подземной формации
US7803740B2 (en) 2004-12-30 2010-09-28 Sun Drilling Products Corporation Thermoset nanocomposite particles, processing for their production, and their use in oil and natural gas drilling applications
US8258083B2 (en) * 2004-12-30 2012-09-04 Sun Drilling Products Corporation Method for the fracture stimulation of a subterranean formation having a wellbore by using impact-modified thermoset polymer nanocomposite particles as proppants
US7615172B2 (en) 2005-03-01 2009-11-10 Carbo Ceramics, Inc. Methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material
BRPI0502622A (pt) * 2005-06-24 2007-02-13 Mineracao Curimbaba Ltda propante cerámico esférico para fraturamento hidráulico de poços de petróleo ou de gás e processo para formação de cavidades na superfìcie de propantes cerámicos esféricos
US20070023187A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Carbo Ceramics Inc. Sintered spherical pellets useful for gas and oil well proppants
DE102005045180B4 (de) 2005-09-21 2007-11-15 Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh Kugelförmige Korundkörner auf Basis von geschmolzenem Aluminiumoxid sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung
JP2009512557A (ja) * 2005-10-19 2009-03-26 カーボ、サラミクス、インク 低熱膨張鋳造媒体
US7828998B2 (en) 2006-07-11 2010-11-09 Carbo Ceramics, Inc. Material having a controlled microstructure, core-shell macrostructure, and method for its fabrication
EP1884550A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-06 ILEM Research and Development Establishment Vorläuferzusammensetzung für Keramikstützmittel
EP1884549A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-06 ILEM Research and Development Establishment Keramikstützmittel mit niedrigem spezifischen Gewicht
EA200601330A1 (ru) * 2006-08-15 2007-08-31 Карбо Керамикс Инк. Проппанты и способ их изготовления
US8063000B2 (en) 2006-08-30 2011-11-22 Carbo Ceramics Inc. Low bulk density proppant and methods for producing the same
US8562900B2 (en) 2006-09-01 2013-10-22 Imerys Method of manufacturing and using rod-shaped proppants and anti-flowback additives
WO2008046074A2 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Ek Roger B Ferrosilicate proppant and granule composition
WO2009009370A1 (en) 2007-07-06 2009-01-15 Carbo Ceramics Inc. Proppants for gel clean-up
US8496057B2 (en) 2007-09-18 2013-07-30 Schlumberger Technology Corporation Proppant, a method for production thereof and formation hydraulic fracturing method using the produced proppant
CN101168660B (zh) * 2007-12-09 2010-12-29 宜兴东方石油支撑剂有限公司 高密度高强度压裂支撑剂
BRPI0923723A2 (pt) * 2008-12-31 2017-07-11 Saint Gobain Ceramics Artigo cerâmico e processo de produção do mesmo
CN101880524A (zh) 2010-04-27 2010-11-10 福建省宁德市俊杰瓷业有限公司 一种超轻密度陶粒支撑剂及其制备方法
US9175210B2 (en) * 2011-03-11 2015-11-03 Carbo Ceramics Inc. Proppant particles formed from slurry droplets and method of use
US9670400B2 (en) * 2011-03-11 2017-06-06 Carbo Ceramics Inc. Proppant particles formed from slurry droplets and methods of use
US8865631B2 (en) * 2011-03-11 2014-10-21 Carbo Ceramics, Inc. Proppant particles formed from slurry droplets and method of use
US8883693B2 (en) * 2011-03-11 2014-11-11 Carbo Ceramics, Inc. Proppant particles formed from slurry droplets and method of use
US10077395B2 (en) * 2011-03-11 2018-09-18 Carbo Ceramics Inc. Proppant particles formed from slurry droplets and methods of use
CN102443377A (zh) * 2011-09-30 2012-05-09 河南金源新材料科技股份有限公司 二次球磨制备中铝研磨球的方法
CN102504762A (zh) * 2011-09-30 2012-06-20 河南金源新材料科技股份有限公司 中铝研磨球及制备方法
AU2013296818B2 (en) 2012-08-01 2015-12-10 Halliburton Energy Services, Inc Synthetic proppants and monodispersed proppants and methods of making the same
CN102786921A (zh) * 2012-08-03 2012-11-21 贵州林海陶粒制造有限公司 低密度石油压裂支撑剂及其制备方法
US10161236B2 (en) 2013-04-24 2018-12-25 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for fracturing subterranean formations
CN103194206B (zh) * 2013-04-25 2015-12-23 鹤壁天瑞石油支撑剂有限公司 一种粉煤灰制石油压裂支撑剂及其制备方法
US9796914B2 (en) 2013-05-07 2017-10-24 Baker Hughes Incorporated Hydraulic fracturing composition, method for making and use of same
US9809742B2 (en) 2013-05-07 2017-11-07 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Hydraulic fracturing composition, method for making and use of same
US9828844B2 (en) 2013-05-07 2017-11-28 BAKER HUGHTES, a GE company, LLC Hydraulic fracturing composition, method for making and use of same
US9562188B2 (en) 2013-09-20 2017-02-07 Baker Hughes Incorporated Composites for use in stimulation and sand control operations
EP2853520A1 (de) 2013-09-26 2015-04-01 Baltic Ceramics S.A. Keramikstützmittel mittlerer Festigkeit und deren Herstellungsverfahren
US10240447B2 (en) 2013-09-26 2019-03-26 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method for optimizing conductivity in a hydraulic fracturing operation
US10087365B2 (en) 2013-10-30 2018-10-02 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Proppants with improved strength
CA2950785C (en) 2014-06-03 2020-01-21 Hatch Ltd. Granulated slag products and processes for their production
US20170275209A1 (en) * 2014-09-19 2017-09-28 Imerys Oilfield Minerals, Inc. Addition of mineral-containing slurry for proppant formation
CN104819915B (zh) * 2015-01-14 2018-07-13 中国石油天然气股份有限公司 一种压裂支撑剂圆度、球度测试方法
WO2017091607A1 (en) 2015-11-24 2017-06-01 Premier Industries, LLC System and method for forming spherical silica-based proppant and pig iron utilizing mining slag
CN106153507B (zh) * 2016-06-20 2018-10-02 青岛石大石仪科技有限责任公司 一种测试压裂支撑剂圆球度的方法
WO2019118292A1 (en) * 2017-12-13 2019-06-20 Imerys Usa, Inc. Proppants and methods of making and use thereof
US10767101B2 (en) 2018-06-28 2020-09-08 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods of controlling fines migration in a well
US11155751B2 (en) 2019-01-22 2021-10-26 Baker Hughes Holdings Llc Method of treating subterranean formations with composites having enhanced strength
WO2020153942A1 (en) 2019-01-22 2020-07-30 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Composites for treating subterranean formations and processes of making and using the same
WO2020153945A1 (en) 2019-01-22 2020-07-30 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method of treating subterranean formations with composites having enhanced strength
US11180691B2 (en) 2019-01-22 2021-11-23 Baker Hughes Holdings Llc Use of composites having coating of reaction product of silicates and polyacrylic acid
CN113513295B (zh) * 2020-04-10 2023-06-13 中国石油化工股份有限公司 一种提高段内多簇裂缝均匀延伸和支撑的方法
CN112080272B (zh) * 2020-09-24 2022-09-02 河南建筑材料研究设计院有限责任公司 一种石油压裂支撑剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3491492A (en) * 1968-01-15 1970-01-27 Us Industries Inc Method of making alumina abrasive grains
GB2037727A (en) * 1978-12-13 1980-07-16 Carborundum Co Sintered spherical ceramic pellets for gas and oil well proppants
US4440866A (en) * 1980-07-07 1984-04-03 A/S Niro Atomizer Process for the production of sintered bauxite spheres
US4555493A (en) * 1983-12-07 1985-11-26 Reynolds Metals Company Aluminosilicate ceramic proppant for gas and oil well fracturing and method of forming same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2347685A (en) * 1944-05-02 Bauxite process and product
US3520830A (en) * 1967-07-07 1970-07-21 Stauffer Chemical Co Method of agglomerating finely divided bauxite
CA1045027A (en) * 1975-09-26 1978-12-26 Walter A. Hedden Hydraulic fracturing method using sintered bauxite propping agent
AU551409B2 (en) * 1982-01-07 1986-05-01 A/S Niro Atomizer High strength propping agent
US4427068A (en) * 1982-02-09 1984-01-24 Kennecott Corporation Sintered spherical pellets containing clay as a major component useful for gas and oil well proppants
AU547407B2 (en) * 1982-07-23 1985-10-17 Norton Co. Low density proppant for oil and gas wells

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3491492A (en) * 1968-01-15 1970-01-27 Us Industries Inc Method of making alumina abrasive grains
GB2037727A (en) * 1978-12-13 1980-07-16 Carborundum Co Sintered spherical ceramic pellets for gas and oil well proppants
US4440866A (en) * 1980-07-07 1984-04-03 A/S Niro Atomizer Process for the production of sintered bauxite spheres
US4555493A (en) * 1983-12-07 1985-11-26 Reynolds Metals Company Aluminosilicate ceramic proppant for gas and oil well fracturing and method of forming same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0434461A1 (de) * 1989-12-22 1991-06-26 Comalco Aluminium Limited Keramische Mikrokugeln
DE19532844C1 (de) * 1995-09-06 1996-09-26 Inocermic Ges Fuer Innovative Stützmittelgranulat und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102010007176A1 (de) 2010-02-08 2011-08-11 Polysius AG, 59269 Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials aus Bauxit

Also Published As

Publication number Publication date
NL192115B (nl) 1996-10-01
US4713203A (en) 1987-12-15
FR2582346B1 (fr) 1990-06-01
NL192115C (nl) 1997-02-04
FR2582346A1 (fr) 1986-11-28
NL8601251A (nl) 1986-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3617340A1 (de) Zur verwendung als stuetzmittel geeignetes material und verfahren zu seiner herstellung
EP0524436B1 (de) Verfahren zur Herstellung von gesintertem Material auf Basis von alpha-Aluminiumoxid, insbesondere für Schleifmittel
DE69010646T2 (de) Keramische Mikrokugeln.
DE3873743T2 (de) Hochtemperaturkeramik mit geringer thermischer expansion und verfahren zu ihrer herstellung.
DE68927106T2 (de) Kleine partikel und plättchen von alpha-aluminiumoxyd
EP0725045B1 (de) Verfahren zur Herstellung gesinterter alpha-Al2O3-Körper sowie deren Verwendung
DE3856097T2 (de) Schleifpartikel aus Keramik, Imprägnierungsverfahren zu deren Herstellung und Produkte daraus
EP0368837B1 (de) Gesintertes mikrokristallines keramisches Material
DE2850064B1 (de) Hexagonale tafelfoermige alpha-Aluminiumoxid-Einkristalle und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3875277T2 (de) Schleifpartikel aus keramik, enthaltend oxide von aluminium und metallen der seltenen erden, verfahren zur herstellung und produkte daraus.
DE3586807T2 (de) Verfahren zur herstellung von tonerdekoerpern.
DE3876851T3 (de) Gesinterte keramische Aluminiumoxid-Zirkonoxid-Körper und Verfahren zur Herstellung derselben.
EP0406847A1 (de) Sinterwerkstoff auf Basis von Aluminiumoxid, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
CH685051A5 (de) Siliciumnitrid-Sinterschleifkorn und Verfahren zu dessen Herstellung.
DE3617115A1 (de) Verfahren zur herstellung von beta"-aluminiumoxid
DE3428252C2 (de)
DE3787981T2 (de) Chemische Herstellung von Zirkonium-Aluminium-Magnesiumoxid-Verbundwerkstoffen.
DE3633030A1 (de) Aluminiumoxid-titandioxid-compositpulver und verfahren zu ihrer herstellung
DE69303414T2 (de) Polykristalliner, lichtdurchlässiger Aluminiumoxidkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0209084A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines keramischen, polykristallinen Schleifmittels
DE3786246T2 (de) Verfahren zur herstellung von schleifpartikeln aus aluminiumoxid, aluminiumoxinitrid, metallnitrid der gruppe - iv-b nach einem sol - gel - verfahren.
EP0504132B1 (de) Gesintertes, mikrokristallines keramisches Material
DE3604848C2 (de)
EP0519159A2 (de) Polykristalline, gesinterte Schleifkörner aus Basis von alpha-A12O3, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung
DE69211641T2 (de) Verfahren zur herstellung von submikronischen aluminateilchen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: E21B 43/267

8125 Change of the main classification

Ipc: C04B 35/10

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee