一种低密度覆膜陶粒的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低密度覆膜陶粒的制备方法，包括：将含硅矿物作为主要原料配入硅石粉、粘土粉、绿泥石粉，混和均匀后在制球锅中成球，制得半成品；将所述半成品在回转窑或隧道窑中经煅烧，制得半成品低密度覆膜陶粒基体；将所述半成品低密度覆膜陶粒基体通过树脂覆膜生产线在经均匀涂裹树脂覆膜，制得低密度覆膜陶粒成品。本发明专利技术大幅度降了陶粒的密度，大幅度降低了破碎率、提高了导流能力，适合二氧化碳干法压裂超低粘度工作液的施工需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油开采
，尤其涉及。
技术介绍
水力压裂技术作为低渗透油气井增产的主要方法，已广泛应用于各种油气田的开发中，而石油压裂支撑剂则是石油水力压裂工艺技术能否成功及有效的关键材料。在低渗透油气井开采时，为使地层深处岩石裂隙保持开裂状态，需使用石油压裂支撑剂作为支撑物。通过高压泵车把含有支撑剂的压裂液注入储层裂缝中之支撑压开的人工裂缝，为油气流通提供高渗透性的长期有效的通道，从而提高油气导流能力，提高油气井产量。因此要求所用支撑剂具有较低的密度、较好悬浮性能，大大减小支撑剂在裂缝内流动阻力，成功实现大规模压裂；具有较低的破碎率、较高的长期导流能力和低的成本，才能使低渗透油气井形成具有长期稳定的生产能力，实现经济效益开发油气田。石油压裂支撑剂主要分为三类:天然石英砂、烧结刚玉制品和陶粒。石英砂由于强度低、易破碎等缺点，仅适用于浅井、低闭合压力油气层的水力压裂。由于大部分油气井属于中等深度，因而国外多采用硬度大不易碎的烧结刚玉制品作为中、深层油气井的压裂支撑剂；但这种支撑剂原料来源困难，加工工艺复杂，制备成本高，推广应用受限制。而陶粒支撑剂原材料来源广泛，制品强度高、密度低，受到人们的关注。因此，陶粒是未来低成本石油压裂支撑剂的主要发展方向。目前，应用的陶粒支撑剂主要以铝矾土、钾长石、粘土、膨润土、白云石、硅灰石、铁粉等为原料烧结而成。本专利技术专利前，各油田井下压裂施工使用的陶粒的体积密度为1.55g/cm3-l.95g/cm3，并且闭合压力为52MPa下破碎率高达4% -8%,该类支撑剂在压裂施工中沉降速度快，而且难以满足低铺置浓度下高导流需求，尤其不适合二氧化碳干法压裂超低粘度工作液的施工需求。
技术实现思路
本申请实施例通过提供，为油、气、水层压裂施工提供一种密度大幅度低于其他陶粒，并能大幅度降低破碎率、提高导流能力，适用于二氧化碳干法压裂施工低粘度压裂液的陶粒。本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案:，包括:将含硅矿物作为主要原料配入硅石粉、粘土粉、绿泥石粉，混和均匀后在制球锅中成球，制得半成品；将所述半成品在回转窑或隧道窑中经煅烧，制得半成品低密度覆膜陶粒基体；将所述半成品低密度覆膜陶粒基体通过树脂覆膜生产线在经均匀涂裹树脂覆膜，制得低密度覆膜陶粒成品。优选地，所述含硅矿物，包括:橄榄石粉，硼泥，绿泥石，中的一种或多种。优选地，所述的橄榄石粉、硼泥、绿泥石粉、硅石粉、粘土粉的目数在400目-800目之间。优选地，所述含娃矿物的质量百分比为20% -85%，所述娃石粉的质量百分比为5% -45%，所述粘土粉的质量百分比为2% -20%，所述绿泥石粉的质量百分比为15% -40% ο优选地，所述将所述半成品在回转窑或隧道窑中经煅烧制得半成品低密度覆膜陶粒基体，包括:将所述半成品在1000°C -1300°C回转窑或隧道窑中经煅烧3小时_8小时制得半成品低密度覆膜陶粒基体。优选地，所述将所述半成品低密度覆膜陶粒基体通过树脂覆膜生产线在经均匀涂裹树脂覆膜，制得低密度覆膜陶粒成品，包括:将所述半成品低密度覆膜陶粒基体通过树脂覆膜生产线在150°C -300°C下经均匀涂裹树脂覆膜30分钟-60分钟，制得低密度覆膜陶粒成品。优选地，所述的硼泥是由硼镁矿或硼铁矿碳碱法制硼砂时排放的矿物废渣，也可是由硼镁矿或硼铁矿酸解一步法制硼酸时排放的矿物废渣。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:1、在本申请实施例中，以含硅矿物代替铝矿为主要原料，并通过陶粒表面覆膜方式增加陶粒强度降低破碎率的方法，制备高强度、低密度压裂支撑剂，该方法焙烧温度低、利用密度低、价廉的含硅矿物或工业废渣代替密度高、价格较高的铝矿，压裂支撑剂的生产成本较低，并大幅度降低陶粒的密度。2、在本申请实施例中，所述硼泥是由硼镁矿或硼铁矿碳碱法制硼砂时排放的矿物废渣，也可是由硼镁矿或硼铁矿酸解一步法制硼酸时排放的矿物废渣，具有节能减排，绿色环保的优点。3、在本申请实施例中，采用本专利技术的配方制备压裂支撑剂，由于原料组成不同于以铝矾土为主要原料的压裂支撑剂，烧制并覆膜得到的低密度覆膜陶粒体积密度可以达到1.2g/cm3-l.3g/cm3，SYT5108-2006行业标准测定，其产品在52MPa闭合压力下破碎率小于3%，远低于行业标准，提高了导流能力，适合二氧化碳干法压裂超低粘度工作液的施工需求。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请中低密度覆膜陶粒的制备方法的流程图。【具体实施方式】本申请实施例通过提供，为油、气、水层压裂施工提供一种密度大幅度低于其他陶粒，并能大幅度降低破碎率、提高导流能力，适用于二氧化碳干法压裂施工低粘度压裂液的陶粒。本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下:，如图1所示，包括:步骤SlOl:将含硅矿物作为主要原料配入硅石粉、粘土粉、绿泥石粉，混和均匀后在制球锅中成球，制得半成品；步骤S102:将所述半成品在回转窑或隧道窑中经煅烧，制得半成品低密度覆膜陶粒基体；步骤S103:将所述半成品低密度覆膜陶粒基体通过树脂覆膜生产线在经均匀涂裹树脂覆膜，制得低密度覆膜陶粒成品。举例来讲:(例一)将500kg 300目的含S12 30 % (重量，以下同)、MgO3 5 %的橄榄石粉，200kg200 目的含 S12 58%, MgO2 5%的滑石粉，10kg 400 目含 S12 97%的硅石粉，10kg 200目的含 S12 65%, Al3O3 13% 的钾长石粉，50kg 200 目的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低密度覆膜陶粒的制备方法，其特征在于，包括：将含硅矿物作为主要原料配入硅石粉、粘土粉、绿泥石粉，混和均匀后在制球锅中成球，制得半成品；将所述半成品在回转窑或隧道窑中经煅烧，制得半成品低密度覆膜陶粒基体；将所述半成品低密度覆膜陶粒基体通过树脂覆膜生产线在经均匀涂裹树脂覆膜，制得低密度覆膜陶粒成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，王毓才，李国欣，张应安，许建国，丛锡桥，段永伟，苗晓勇，朱兆鹏，郝春成，何定凯，刘光玉，龙增伟，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11