KR20210039756A - A coated proppant - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- C09K8/80—Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
- C09K8/805—Coated proppants
Abstract
Description
본 발명은 코팅 된 프로판트 분야에 관한 것으로, 특히 원료로서 보크사이트 찌꺼기로 제조 된 코팅 된 프로판트에 관한 것이다.The present invention relates to the field of coated proppants, and more particularly to coated proppants made from bauxite residues as raw materials.
프로판트(proppant)는 프랙처링(fracturing) 전용 고체 입자이다. 프랙처링 후, 프로판트는 프랙처 된 암석이 재 결합(reclose) 될 수 없도록 프랙처 된 암석의 벽 표면에 대해 지지하고, 결과적인 수압 프랙처가 유정보어(wellbore)을 유도하는 유동-전도 채널(flow-conduction channel)이 된다. 중국에서는 보크사이트를 소결 또는 분사하여 주재료로 만드는 인공 프로판트를 총칭하여 세람사이트(ceramsite)라고 한다. 국내외에서 세람사이트 프로판트의 상대 밀도는 2.70-3.60의 범위이고, 그것의 벌크 밀도(bulk density)는 1.60-2.10g/cm3의 범위에 있으며, 둘 다 천연 석영 모래보다 크다.Proppant is a solid particle dedicated to fracturing. After fracture, the proppant supports against the wall surface of the fractured rock so that the fractured rock cannot be reclosed, and the resulting hydraulic fracture induces a wellbore. -conduction channel). In China, artificial proppants made by sintering or spraying bauxite as the main material are collectively called ceramsite. At home and abroad, the relative density of ceramsite proppant is in the range of 2.70-3.60, and its bulk density is in the range of 1.60-2.10g/cm 3 , both of which are greater than natural quartz sand.
중국의 철강 및 알루미나 산업의 급속한 발전으로 보크사이트 찌꺼기(bauxite tailing)의 배출량이 증가하여 생태 환경을 파괴하고 사람들의 일상생활에 심각한 영향을 미친다. 광물 찌꺼기를 완전히 재활용하고, 생태 환경을 개선하고, 피해를 이익으로 바꾸고, 폐기물을 유용한 것으로 변모시키기 위해, 광물 찌꺼기를 원료로 하여 세람사이트 프로판트를 생산하는 방법이 제안된다. 그러나 깊은 유정(well) 프랙처링에 적용될 때, 세람사이트는 높은 폐쇄 압력(closing pressure) 하에서 파괴되어 다량의 잔해와 미세한 모래가 생성된다. 미세한 분말 모래는 프랙처(fracture)에서 이동하여 유동 채널을 차단하여 프랙처의 유동 전도성을 크게 저하시킨다. 코팅 된 프로판트는 세람사이트 프로판트 입단(aggregate)의 표면에 중합체 물질 층을 코팅하여 제조되며, 낮은 상대 밀도, 높은 강도, 낮은 파괴율(breaking rate) 및 우수한 진원도(roundness), 진구도(sphericity) 및 화학적 불활성의 특성을 갖는다. 그러나 이러한 제품의 코팅 공정에서 세람사이트는 가열되어 에너지 소비가 발생하고, 생산 과정에서 연기와 가스가 발생하여 환경오염이 발생한다.With the rapid development of China's steel and alumina industry, the emission of bauxite tailing increases, destroying the ecological environment and seriously affecting people's daily life. In order to completely recycle mineral residues, improve the ecological environment, turn damage into profits, and turn waste into useful ones, a method of producing ceramsite propane from mineral residues as raw materials is proposed. However, when applied to deep well fractured, ceramsite is destroyed under high closing pressure, resulting in a large amount of debris and fine sand. Fine powdered sand moves in the fracture and blocks the flow channel, greatly reducing the flow conductivity of the fracture. Coated proppant is manufactured by coating a layer of a polymer material on the surface of a ceramsite proppant aggregate, and has low relative density, high strength, low breaking rate and excellent roundness and sphericity. And chemical inertness. However, in the coating process of these products, ceramsite is heated to generate energy consumption, and smoke and gas are generated in the production process, resulting in environmental pollution.
전술 한 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명은 세람사이트 프로판트 상에 수지 필름을 코팅함으로써 코팅 된 프로판트를 제공한다.In consideration of the problems of the prior art described above, the present invention provides a coated proppant by coating a resin film on the ceramsite proppant.
본 발명에 의해 해결될 기술적 문제는 다음의 기술적 방안에 의해 해결된다:The technical problem to be solved by the present invention is solved by the following technical solution:
입단 및 상기 입단을 코팅하기 위한 수지층 물질을 포함하는 코팅 된 프로판트로서, 상기 입단은 원료 물질로서 광물 찌꺼기 폐기물로부터 선택된 폐기물로부터 제조되며, 상기 수지층 물질은 부틸화 페놀 수지(butylated phenolic resin) 및 부틸화 페놀 수지 경화제(curing agent)를 포함한다.As a coated proppant comprising a grain and a resin layer material for coating the grain, the grain is manufactured from waste selected from mineral waste as a raw material, and the resin layer material is a butylated phenolic resin And a butylated phenol resin curing agent.
바람직하게는, 150-300 중량부(weight part)의 입단 및 10-20 중량부의 수 지층 물질이 사용된다.Preferably, 150-300 weight parts of granular and 10-20 parts by weight of the resin layer material are used.
부틸화 페놀 수지 경화제는 기능성(functionality)이 2 이상이다. 기능성이 2 이상인 부틸화 페놀 수지 경화제는 반응 활성이 우수하고, 프로판트 표면 코팅층의 수지 필름 본체의 표면 종합 성능 및 화학적 불활성을 개선시킬 수 있다.The butylated phenol resin curing agent has a functionality of 2 or more. The butylated phenol resin curing agent having a functionality of 2 or more has excellent reaction activity, and can improve overall surface performance and chemical inertness of the resin film body of the proppant surface coating layer.
부틸화 페놀 수지 경화제는 수지층 재료의 총 중량을 기준으로 20 내지 35 wt%의 양으로 사용된다.The butylated phenol resin curing agent is used in an amount of 20 to 35 wt% based on the total weight of the resin layer material.
입단의 입자 크기는 0.100mm-2.800mm이다.The particle size at the end is 0.100mm-2.800mm.
입단은 다음 단계를 통해 주 원료로서 보크사이트 찌꺼기로부터 생산된다:The granules are produced from bauxite residues as the main raw material through the following steps:
(1) 보크사이트 찌꺼기 40-75 중량부, 비산재(fly ash) 60-65 중량부, 소결 보조제 20-25 중량부, 석영 모래 5-10 중량부, 알루미나 분말 3-7 중량부, 볼 밀링 보조제 1-2 중량부 및 물 20-50 중량부를 칭량하는 단계;(1) 40-75 parts by weight of bauxite residue, 60-65 parts by weight of fly ash, 20-25 parts by weight of sintering aid, 5-10 parts by weight of quartz sand, 3-7 parts by weight of alumina powder, ball milling aid Weighing 1-2 parts by weight and 20-50 parts by weight of water;
(2) 보크사이트 찌꺼기를 파괴하고, 파괴된 보크사이트 찌꺼기를 지속적으로 건식 분쇄하는 단계;(2) destroying the bauxite debris and continuously dry grinding the destroyed bauxite debris;
(3) 단계 (2)의 결과물을 상기 비산재, 상기 석영 모래 및 상기 볼 밀링 보조제와 함께 볼 밀(ball mill)에 넣고, 물을 첨가하여 완전히 혼합하여 혼합된 물질을 얻는 단계;(3) putting the resultant product of step (2) into a ball mill together with the fly ash, the quartz sand and the ball milling aid, and adding water to thoroughly mix to obtain a mixed material;
(4) 단계 (3)의 혼합 물질을 건조시키고 이로부터 펠릿을 형성하는 단계;(4) drying the mixed material of step (3) and forming pellets therefrom;
(5) 상기 소결 보조제를 첨가하고, 고온에서 소결하여 세람사이트 블랭크(ceramsite blank)를 얻는 단계;(5) adding the sintering aid and sintering at high temperature to obtain a ceramsite blank;
(6) 세람사이트 블랭크에 상기 알루미나 분말을 첨가하여 연마하고, 분말을 제거하여 상기 입단을 얻는 단계.(6) Polishing by adding the alumina powder to a ceramsite blank, and removing the powder to obtain the grain.
보크사이트의 종류에는 제한이 없지만 샨시(Shanxi) 보크사이트를 사용하는 것이 좋다.There are no restrictions on the type of bauxite, but Shanxi bauxite is recommended.
보크사이트 찌꺼기는 Al2O3≥55%, Fe2O3≤3 %, CaO≤2% 및 K2O+Na2O≤1%를 주요 화학 성분으로 포함한다.The bauxite residue contains Al 2 O 3 ≥55%, Fe 2 O 3 ≤3%, CaO≤2%, and K 2 O+Na 2 O≤1% as major chemical components.
코팅 된 프로판트는 다음 단계에 의해 생산된다:Coated proppant is produced by the following steps:
(a) 입단을 모래 혼합기에 붓는 단계;(a) pouring the granules into a sand mixer;
(b) 부틸화 페놀 수지와 부틸화 페놀 수지 경화제를 혼합하고, 용매를 첨가하고, 균일하게 교반하여 완전히 용해시켜 혼합물을 얻는 단계;(b) mixing the butylated phenol resin and the butylated phenol resin curing agent, adding a solvent, and stirring evenly to completely dissolve to obtain a mixture;
(c) 부틸화 페놀 수지와 부틸화 페놀 수지 경화제의 혼합물을 입단에 첨가하고, 교반하고, 완전히 경화시키는 단계;(c) adding a mixture of a butylated phenolic resin and a butylated phenolic resin curing agent to the mouth, stirring, and completely curing;
(d) 공기 건조하고 및 균일하게 분산하는 단계; 그리고,(d) air drying and uniformly dispersing; And,
(e) 체질 및 포장 단계.(e) sieving and packaging steps.
본 발명의 코팅 된 프로판트는 세람사이트 프로판트 입단의 표면에 중합체 물질 층을 코팅함으로써 제조되며, 간단한 제조 공정, 낮은 제품 상대 밀도, 높은 강도, 낮은 파괴율, 우수한 진구도 및 화학적 불활성 성의 이점을 가지며 생산 중 오염이 없다. 본 발명의 코팅 된 프로판트는 유전 및 가스전의 프랙처링에 널리 사용되며, 프랙처링 유체의 사용량을 감소시키고, 프랙처 유동 전도도를 향상시키고 프랙처링의 유효 기간을 연장시킬 수 있으며 본 발명의 코팅 된 프로판트는 오일 수율을 개선하는 데 도움을 줄 수 있고, 저 투과성 유전 개발을 수행하는데 큰 의미를 나타낸다.The coated proppant of the present invention is prepared by coating a layer of a polymer material on the surface of the ceramsite proppant grain, and has the advantages of a simple manufacturing process, low product relative density, high strength, low fracture rate, excellent sphericity and chemical inertness. No pollution during production. The coated propane of the present invention is widely used for fracture of oil and gas fields, reduces the use of fracture fluid, improves the fracture flow conductivity, and extends the shelf life of the fracture. The coated propane of the present invention It can help to improve oil yield, and represents great significance in carrying out low permeability oil field development.
본 발명은 이하의 예시적인 특정 실시 예에 의해 추가로 설명될 것이지만, 본 발명은 후술하는 특정 실시 예에 제한되지 않는다.The present invention will be further described by the following specific exemplary embodiments, but the present invention is not limited to the specific exemplary embodiments described below.
제조 예 1Manufacturing Example 1
세람사이트 프로판트 입단 1의 제조(preparation of ceramsite proppant aggregate 1)Preparation of ceramsite proppant aggregate 1
보크사이트 찌꺼기 40 중량부를 칭량하고 망치 분쇄기(hammer crusher)에 첨가하여 약 30분 동안 분쇄 한 다음, 보크사이트 거친 분말(coarse powder) 물질을 수득하였다. 카올린 35 중량부 및 볼 밀링 보조제 2 중량부를 각각 칭량하고 보크사이트 거친 분말 물질과 함께 볼 밀(ball mill)에 첨가하고, 이어서 50 중량부의 물을 첨가하고, 그 결과물을 약 45분 동안 볼 밀링 하여 혼합 분말 재료를 수득하였다. 수득된 혼합 분말 재료를 디스크 과립기(disc granulator)에 첨가하고, 수증기로 분무하여 과립을 수득하고, 과립을 120 메쉬 체로 체질 한 다음, 7 중량부의 소결 보조제와 함께 회전 킬른(rotary kiln)에 첨가 하였고, 128-1350℃에서 소결하여 세람사이트 블랭크(ceramsite blank)를 생성 하였다. 5 중량부의 알루미나 분말을 첨가하여 세람사이트 블랭크를 연마 한 다음, 알루미나 분말을 제거하여 세람사이트 프로판트 입단 1을 수득 하였다.40 parts by weight of bauxite debris was weighed, added to a hammer crusher, pulverized for about 30 minutes, and then bauxite coarse powder material was obtained. 35 parts by weight of kaolin and 2 parts by weight of a ball milling aid were each weighed and added to a ball mill together with the bauxite coarse powder material, and then 50 parts by weight of water were added, and the resultant was ball milled for about 45 minutes. A mixed powder material was obtained. The obtained mixed powder material was added to a disc granulator, sprayed with steam to obtain granules, the granules were sieved through a 120 mesh sieve, and then added to a rotary kiln together with 7 parts by weight of a sintering aid. And, it was sintered at 128-1350°C to create a ceramsite blank. The ceramsite blank was polished by adding 5 parts by weight of alumina powder, and then the alumina powder was removed to obtain ceramsite proppant granule 1.
제조 예 2Manufacturing example 2
세람사이트 프로판트 입단 2의 제조Preparation of ceramsite proppant group 2
보크사이트 찌꺼기 45 중량부를 칭량하고 망치 분쇄기(hammer crusher)에 첨가하여 약 30분 동안 분쇄 한 다음, 보크사이트 거친 분말(coarse powder) 물질을 수득하였다. 카올린 37 중량부 및 볼 밀링 보조제 1.5 중량부를 각각 칭량하고 보크사이트 거친 분말 물질과 함께 볼 밀(ball mill)에 첨가하고, 이어서 60 중량부의 물을 첨가하고, 그 결과물을 약 45분 동안 볼 밀링 하여 혼합 분말 재료를 수득하였다. 수득된 혼합 분말 재료를 디스크 과립기(disc granulator)에 첨가하고, 수증기로 분무하여 과립을 수득하고, 과립을 120 메쉬 체로 체질 한 다음, 9 중량부의 소결 보조제와 함께 회전 킬른(rotary kiln)에 첨가 하였고, 128-1350℃에서 소결하여 세람사이트 블랭크(ceramsite blank)를 생성 하였다. 4 중량부의 알루미나 분말을 첨가하여 세람사이트 블랭크를 연마 한 다음, 알루미나 분말을 제거하여 세람사이트 프로판트 입단 2를 수득 하였다.45 parts by weight of bauxite residue was weighed, added to a hammer crusher, pulverized for about 30 minutes, and then bauxite coarse powder material was obtained. 37 parts by weight of kaolin and 1.5 parts by weight of a ball milling aid were each weighed and added to a ball mill together with the bauxite coarse powder material, then 60 parts by weight of water were added, and the resultant was ball milled for about 45 minutes. A mixed powder material was obtained. The obtained mixed powder material was added to a disc granulator, sprayed with water vapor to obtain granules, the granules were sieved through a 120 mesh sieve, and then added to a rotary kiln together with 9 parts by weight of a sintering aid. And, it was sintered at 128-1350°C to create a ceramsite blank. 4 parts by weight of alumina powder was added to polish the ceramsite blank, and then the alumina powder was removed to obtain ceramsite proppant grain 2.
제조 예 3Manufacturing Example 3
세람사이트 프로판트 입단 3의 제조Preparation of ceramsite proppant group 3
보크사이트 찌꺼기 53 중량부를 칭량하고 망치 분쇄기(hammer crusher)에 첨가하여 약 35분 동안 분쇄 한 다음, 보크사이트 거친 분말(coarse powder) 물질을 수득하였다. 카올린 40 중량부 및 볼 밀링 보조제 2 중량부를 각각 칭량하고 보크사이트 거친 분말 물질과 함께 볼 밀(ball mill)에 첨가하고, 이어서 55 중량부의 물을 첨가하고, 그 결과물을 약 40분 동안 볼 밀링 하여 혼합 분말 재료를 수득하였다. 수득된 혼합 분말 재료를 디스크 과립기(disc granulator)에 첨가하고, 수증기로 분무하여 과립을 수득하고, 과립을 120 메쉬 체로 체질 한 다음, 8 중량부의 소결 보조제와 함께 회전 킬른(rotary kiln)에 첨가 하였고, 128-1350℃에서 소결하여 세람사이트 블랭크(ceramsite blank)를 생성 하였다. 5.5 중량부의 알루미나 분말을 첨가하여 세람사이트 블랭크를 연마 한 다음, 알루미나 분말을 제거하여 세람사이트 프로판트 입단 3을 수득 하였다.53 parts by weight of bauxite residue was weighed, added to a hammer crusher, pulverized for about 35 minutes, and then bauxite coarse powder material was obtained. 40 parts by weight of kaolin and 2 parts by weight of a ball milling aid were each weighed and added to a ball mill together with the bauxite coarse powder material, followed by addition of 55 parts by weight of water, and the resultant was ball milled for about 40 minutes. A mixed powder material was obtained. The obtained mixed powder material was added to a disc granulator, sprayed with water vapor to obtain granules, the granules were sieved through a 120 mesh sieve, and then added to a rotary kiln together with 8 parts by weight of a sintering aid. And, it was sintered at 128-1350°C to create a ceramsite blank. 5.5 parts by weight of alumina powder was added to polish the ceramsite blank, and then the alumina powder was removed to obtain ceramsite proppant grain 3.
제조 예 4Manufacturing Example 4
세람사이트 프로판트 입단 4의 제조Preparation of ceramsite proppant group 4
보크사이트 찌꺼기 49 중량부를 칭량하고 망치 분쇄기(hammer crusher)에 첨가하여 약 40분 동안 분쇄 한 다음, 보크사이트 거친 분말(coarse powder) 물질을 수득하였다. 카올린 32 중량부 및 볼 밀링 보조제 1 중량부를 각각 칭량하고 보크사이트 거친 분말 물질과 함께 볼 밀(ball mill)에 첨가하고, 이어서 50 중량부의 물을 첨가하고, 그 결과물을 약 30분 동안 볼 밀링 하여 혼합 분말 재료를 수득하였다. 수득된 혼합 분말 재료를 디스크 과립기(disc granulator)에 첨가하고, 수증기로 분무하여 과립을 수득하고, 과립을 120 메쉬 체로 체질 한 다음, 5 중량부의 소결 보조제와 함께 회전 킬른(rotary kiln)에 첨가 하였고, 128-1350℃에서 소결하여 세람사이트 블랭크(ceramsite blank)를 생성 하였다. 4 중량부의 알루미나 분말을 첨가하여 세람사이트 블랭크를 연마 한 다음, 알루미나 분말을 제거하여 세람사이트 프로판트 입단 4를 수득 하였다.49 parts by weight of bauxite debris was weighed, added to a hammer crusher, pulverized for about 40 minutes, and then bauxite coarse powder material was obtained. 32 parts by weight of kaolin and 1 part by weight of a ball milling aid were each weighed and added to a ball mill together with the bauxite coarse powder material, and then 50 parts by weight of water were added, and the resultant was ball milled for about 30 minutes. A mixed powder material was obtained. The obtained mixed powder material was added to a disc granulator, sprayed with water vapor to obtain granules, the granules were sieved through a 120 mesh sieve, and then added to a rotary kiln together with 5 parts by weight of a sintering aid. And, it was sintered at 128-1350°C to create a ceramsite blank. The ceramsite blank was polished by adding 4 parts by weight of alumina powder, and then the alumina powder was removed to obtain ceramsite proppant grain 4.
제조 예 5Manufacturing Example 5
세람사이트 프로판트 입단 5의 제조Preparation of Ceramsite Propant Group 5
보크사이트 찌꺼기 44 중량부를 칭량하고 망치 분쇄기(hammer crusher)에 첨가하여 약 40분 동안 분쇄 한 다음, 보크사이트 거친 분말(coarse powder) 물질을 수득하였다. 카올린 38 중량부 및 볼 밀링 보조제 1.5 중량부를 각각 칭량하고 보크사이트 거친 분말 물질과 함께 볼 밀(ball mill)에 첨가하고, 이어서 50 중량부의 물을 첨가하고, 그 결과물을 약 30분 동안 볼 밀링 하여 혼합 분말 재료를 수득하였다. 수득된 혼합 분말 재료를 디스크 과립기(disc granulator)에 첨가하고, 수증기로 분무하여 과립을 수득하고, 과립을 120 메쉬 체로 체질 한 다음, 6 중량부의 소결 보조제와 함께 회전 킬른(rotary kiln)에 첨가 하였고, 128-1350℃에서 소결하여 세람사이트 블랭크(ceramsite blank)를 생성 하였다. 4.7 중량부의 알루미나 분말을 첨가하여 세람사이트 블랭크를 연마 한 다음, 알루미나 분말을 제거하여 세람사이트 프로판트 입단 5를 수득 하였다.44 parts by weight of bauxite debris was weighed, added to a hammer crusher, pulverized for about 40 minutes, and then bauxite coarse powder material was obtained. 38 parts by weight of kaolin and 1.5 parts by weight of a ball milling aid were each weighed and added to a ball mill together with the bauxite coarse powder material, followed by 50 parts by weight of water, and the resultant was ball milled for about 30 minutes. A mixed powder material was obtained. The obtained mixed powder material was added to a disc granulator, sprayed with steam to obtain granules, the granules were sieved through a 120 mesh sieve, and then added to a rotary kiln together with 6 parts by weight of a sintering aid. And, it was sintered at 128-1350°C to create a ceramsite blank. 4.7 parts by weight of alumina powder was added to polish the ceramsite blank, and then the alumina powder was removed to obtain ceramsite proppant grain 5.
실시 예 1Example 1
200 중량부의 입단 1, 부틸화 페놀 수지 15 중량부 및 경화제 3 중량부를 칭량 하였다. 칭량한 입단 1을 모래 혼합 케틀(sand mixing kettle)에 넣고 200℃로 가열 한 다음, 약 100 rpm의 회전 속도로 1시간 동안 모래 혼합 하였다. 칭량한 부틸화 페놀 수지를 첨가하고, 온도를 150℃로 낮추고 경화제를 첨가 한 후, 회전 속도 70rpm에서 30분간 더 모래 혼합 한 후, 온도를 50℃로 낮추었으며 그로 이해 생성된 결과물을 꺼내어 코팅 된 프로판트 1을 얻었다.200 parts by weight of granule 1, 15 parts by weight of butylated phenol resin, and 3 parts by weight of a curing agent were weighed. The weighed granule 1 was put in a sand mixing kettle and heated to 200°C, followed by sand mixing at a rotation speed of about 100 rpm for 1 hour. After adding the weighed butylated phenolic resin, lowering the temperature to 150℃, adding a curing agent, sand mixing at a rotation speed of 70rpm for 30 minutes, and then lowering the temperature to 50℃. Propant 1 was obtained.
실시 예 2Example 2
260 중량부의 입단 2, 부틸화 페놀 수지 20 중량부 및 경화제 6 중량부를 칭량 하였다. 칭량한 입단 2를 모래 혼합 케틀(sand mixing kettle)에 넣고 200℃로 가열 한 다음, 약 100 rpm의 회전 속도로 1.5 시간 동안 모래 혼합 하였다. 칭량한 부틸화 페놀 수지를 첨가하고, 온도를 150℃로 낮추고 경화제를 첨가 한 후, 회전 속도 70rpm에서 45분간 더 모래 혼합 한 후, 온도를 50℃로 낮추었으며 그로 이해 생성된 결과물을 꺼내어 코팅 된 프로판트 2를 얻었다.260 parts by weight of granulated 2, 20 parts by weight of butylated phenol resin, and 6 parts by weight of a curing agent were weighed. The weighed grain 2 was put in a sand mixing kettle and heated to 200°C, followed by sand mixing at a rotation speed of about 100 rpm for 1.5 hours. After adding the weighed butylated phenolic resin, lowering the temperature to 150℃, adding a curing agent, sand mixing at a rotation speed of 70rpm for 45 minutes, and then lowering the temperature to 50℃. Proppant 2 was obtained.
실시 예 3Example 3
300 중량부의 입단 3, 부틸화 페놀 수지 20 중량부 및 경화제 7 중량부를 칭량 하였다. 칭량한 입단 3을 모래 혼합 케틀(sand mixing kettle)에 넣고 200℃로 가열 한 다음, 약 100 rpm의 회전 속도로 1.5 시간 동안 모래 혼합 하였다. 칭량한 부틸화 페놀 수지를 첨가하고, 온도를 150℃로 낮추고 경화제를 첨가 한 후, 회전 속도 70rpm에서 1시간 더 모래 혼합 한 후, 온도를 50℃로 낮추었으며 그로 이해 생성된 결과물을 꺼내어 코팅 된 프로판트 3을 얻었다.300 parts by weight of granulation 3, 20 parts by weight of a butylated phenol resin, and 7 parts by weight of a curing agent were weighed. The weighed granule 3 was put in a sand mixing kettle and heated to 200° C., and then sand was mixed at a rotation speed of about 100 rpm for 1.5 hours. After adding the weighed butylated phenolic resin, lowering the temperature to 150℃, adding a curing agent, sand mixing at a rotation speed of 70rpm for 1 hour, and then lowering the temperature to 50℃. Propant 3 was obtained.
실시 예 4Example 4
200 중량부의 입단 4, 부틸화 페놀 수지 15 중량부 및 경화제 3.5 중량부를 칭량 하였다. 칭량한 입단 4를 모래 혼합 케틀(sand mixing kettle)에 넣고 200℃로 가열 한 다음, 약 100 rpm의 회전 속도로 45분 동안 모래 혼합 하였다. 칭량한 부틸화 페놀 수지를 첨가하고, 온도를 150℃로 낮추고 경화제를 첨가 한 후, 회전 속도 70rpm에서 1시간 더 모래 혼합 한 후, 온도를 50℃로 낮추었으며 그로 이해 생성된 결과물을 꺼내어 코팅 된 프로판트 4를 얻었다.200 parts by weight of granulation 4, 15 parts by weight of a butylated phenol resin, and 3.5 parts by weight of a curing agent were weighed. The weighed granule 4 was put into a sand mixing kettle and heated to 200°C, followed by sand mixing at a rotation speed of about 100 rpm for 45 minutes. After adding the weighed butylated phenolic resin, lowering the temperature to 150℃, adding a curing agent, sand mixing at a rotation speed of 70rpm for 1 hour, and then lowering the temperature to 50℃. Proppant 4 was obtained.
실시 예 5Example 5
210 중량부의 입단 1, 부틸화 페놀 수지 18 중량부 및 경화제 4 중량부를 칭량 하였다. 칭량한 입단 5를 모래 혼합 케틀(sand mixing kettle)에 넣고 200℃로 가열 한 다음, 약 100 rpm의 회전 속도로 45분 동안 모래 혼합 하였다. 칭량한 부틸화 페놀 수지를 첨가하고, 온도를 150℃로 낮추고 경화제를 첨가 한 후, 회전 속도 70rpm에서 1시간 더 모래 혼합 한 후, 온도를 50℃로 낮추었으며 그로 이해 생성된 결과물을 꺼내어 코팅 된 프로판트 5를 얻었다.210 parts by weight of granule 1, 18 parts by weight of a butylated phenol resin, and 4 parts by weight of a curing agent were weighed. The weighed granule 5 was put into a sand mixing kettle and heated to 200°C, followed by sand mixing at a rotation speed of about 100 rpm for 45 minutes. After adding the weighed butylated phenolic resin, lowering the temperature to 150℃, adding a curing agent, sand mixing at a rotation speed of 70rpm for 1 hour, and then lowering the temperature to 50℃. Proppant 5 was obtained.
실시 예 1-5에서 제조된 코팅 된 프로판트의 특성이 아래 표 1에 정리되어 있다.The properties of the coated proppant prepared in Example 1-5 are summarized in Table 1 below.
（％）52MPa breaking rate
（%）
표 1의 데이터에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 비율로 세람사이트 프로판트 입단의 표면에 부틸화 페놀 수지 필름을 코팅함으로써, 본 발명의 코팅 된 프로판트는, 종래의 코팅 된 프로판트 및 코팅되지 않은 프로판트에 비해서, 밀도는 감소시키면서도 더 높은 강도 및 내산성을 실현한다. As can be seen from the data in Table 1, by coating a butylated phenol resin film on the surface of the ceramsite proppant at a ratio according to the present invention, the coated proppant of the present invention is a conventional coated proppant and coated Compared to non-proppant, it realizes higher strength and acid resistance while reducing the density.
Claims (6)
상기 입단은 원료로서 보크사이트 찌꺼기로부터 생성되고, 상기 수지층 물질은 부틸화 페놀 수지 및 부틸화 페놀 수지 경화제를 포함하며, 상기 부틸화 페놀 수지 경화제는 상기 수지층 물질 총 중량에 대해서 20-35w%로 포함되는,
코팅 된 프로판트.As a coated proppant comprising 120-260 parts by weight of a grain and 13-20 parts by weight of a resin layer material for coating the grain,
The granulation is produced from bauxite residue as a raw material, the resin layer material includes a butylated phenol resin and a butylated phenol resin curing agent, and the butylated phenol resin curing agent is 20-35 w% based on the total weight of the resin layer material Included as,
Coated proppant.
상기 부틸화 페놀 수지 경화제는 2 이상의 기능기를 갖는,
코팅 된 프로판트.The method of claim 1,
The butylated phenol resin curing agent has two or more functional groups,
Coated proppant.
상기 입단의 입자 크기는 0.100mm-2.800mm인,
코팅 된 프로판트.The method of claim 1,
The particle size of the group is 0.100mm-2.800mm,
Coated proppant.
보크사이트 찌꺼기는 Al2O3≥55%, Fe2O3≤3%, CaO≤2% 및 K2O+Na2O≤1%를 주 화학 조성으로 갖는,
코팅 된 프로판트.The method of claim 1,
Bauxite residues have Al 2 O 3 ≥55%, Fe 2 O 3 ≤3%, CaO≤2% and K 2 O+Na 2 O≤1% as the main chemical composition,
Coated proppant.
(a) 입단을 모래 혼합기에 붓는 단계;
(b) 부틸화 페놀 수지와 부틸화 페놀 수지 경화제를 혼합하고, 용매를 첨가하고, 균일하게 교반하여 완전히 용해시켜 혼합물을 얻는 단계;
(c) 상기 부틸화 페놀 수지와 부틸화 페놀 수지 경화제의 혼합물을 상기 입단에 첨가하고, 교반하고, 경화시키는 단계;
(d) 공기 건조하고 및 균일하게 분산하는 단계; 그리고,
(e) 체질 및 포장 단계를 포함하는,
코팅 된 프로판트 제조 방법.A method for preparing the coated proppant of claim 1, wherein the method comprises:
(a) pouring the granules into a sand mixer;
(b) mixing the butylated phenol resin and the butylated phenol resin curing agent, adding a solvent, and stirring evenly to completely dissolve to obtain a mixture;
(c) adding a mixture of the butylated phenol resin and the butylated phenol resin curing agent to the granules, stirring, and curing;
(d) air drying and uniformly dispersing; And,
(e) comprising the step of sieving and packaging,
The method of making coated proppants.
상기 입단은:
(1) 보크사이트 찌꺼기 40-75 중량부, 비산재(fly ash) 60-65 중량부, 소결 보조제 20-25 중량부, 석영 모래 5-10 중량부, 알루미나 분말 3-7 중량부, 볼 밀링 보조제 1-2 중량부 및 물 20-50 중량부를 칭량하는 단계;
(2) 상기 보크사이트 찌꺼기를 파괴하고, 파괴된 보크사이트 찌꺼기를 지속적으로 건식 분쇄하는 단계;
(3) 단계 (2)의 결과물을 상기 비산재, 상기 석영 모래 및 상기 볼 밀링 보조제와 함께 볼 밀(ball mill)에 넣고, 물을 첨가하여 완전히 혼합하여 혼합된 물질을 얻는 단계;
(4) 단계 (3)의 혼합 물질을 건조시켜 펠릿을 형성하는 단계;
(5) 상기 소결 보조제를 첨가하고, 고온에서 소결하여 세람사이트 블랭크(ceramsite blank)를 얻는 단계;
(6) 상기 세람사이트 블랭크에 상기 알루미나 분말을 첨가하여 연마하고, 분말을 제거하여 상기 입단을 얻는 단계를 포함하는,
코팅 된 프로판트 제조 방법.
The method of claim 5,
Above is:
(1) 40-75 parts by weight of bauxite residue, 60-65 parts by weight of fly ash, 20-25 parts by weight of sintering aid, 5-10 parts by weight of quartz sand, 3-7 parts by weight of alumina powder, ball milling aid Weighing 1-2 parts by weight and 20-50 parts by weight of water;
(2) destroying the bauxite debris and continuously dry grinding the destroyed bauxite debris;
(3) putting the resultant product of step (2) into a ball mill together with the fly ash, the quartz sand and the ball milling aid, and adding water to thoroughly mix to obtain a mixed material;
(4) drying the mixed material of step (3) to form a pellet;
(5) adding the sintering aid and sintering at high temperature to obtain a ceramsite blank;
(6) polishing by adding the alumina powder to the ceramsite blank, and removing the powder to obtain the grain,
The method of making coated proppants.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020190122380A KR20210039756A (en) | 2019-10-02 | 2019-10-02 | A coated proppant |
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