一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法，属于支撑剂技术领域。本发明专利技术利用固废陶粒砂作为陶粒支撑剂的原料，固废陶粒砂中所包含的化学成分主要有Al2O3、SiO2、Fe2O3及TiO2，由于固废陶粒砂中大块体含量较高，使得单位量的固废陶粒砂中Fe2O3含量偏高，同时，固废陶粒砂经过高温烧结之后，Al2O3含量较铝矾土生料中的高，收缩性也比生料小；本发明专利技术采用酚醛树脂和碳纤维包覆陶粒支撑剂，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好；酚醛树脂包覆具有低密度、高强度等优点，也可作为密度调节剂，包覆的陶粒支撑剂密度低且强度高。

Preparation of a Low Density and High Strength Ceramic Granule Supporting Agent

【技术实现步骤摘要】
一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法
本专利技术涉及一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法，属于支撑剂

技术介绍
陶粒支撑剂是石油、天然气工业水力压裂过程中，随压裂液一起泵入到地层裂缝中起支撑裂缝、增大油气导流率的专用材料。在水力压裂总成本中，压裂支撑剂费用占整个作业费用的比例较大，不仅代表着油气井初期耗资的一大部分，而且决定着油气井或油田的经济寿命；水力压裂效果的成败，有效期的长短主要取决于支撑剂的质量。目前支撑剂主要有三类：陶粒、石英砂和树脂包砂。石英砂强度低并且破裂后的碎屑会堵塞裂缝，降低导流率，不能满足深井开采的要求，主要用于浅层油气井；各种树脂包砂解决了石英砂强度低的难题，但生产成本高，工艺复杂，所以很少使用；烧结陶粒因强度高、化学稳定性好、优越的性价比已被越来越多的油田广泛采用，主要用于深层油气井，但密度偏高，容易对压裂设备造成损害。80年代早期出现了莫来石与刚玉质中密度陶粒，内部晶须状的莫来石晶粒能起到补强增韧的效果，其具有相对密度较低和输送性能好的优点，填补了低强度石英砂和高强度烧结陶粒之间的空白。低密度陶粒由于密度适中，不易沉淀，便于泵送，降低了对压裂液粘度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将固废陶粒砂、紫砂土和刚玉分别破碎、研磨并过300～400目筛，即得固废陶粒砂粉、紫砂土粉和刚玉粉，将固废陶粒砂粉、紫砂土粉和刚玉粉混合，并进行搅拌处理，即得混合粉体；（2）将混合粉体和烧结助剂混合，进行搅拌处理，即得基料，将基料投入爱立许R02强力混合机进行湿法制粒，即得坯体，将坯体置于烘箱中进行干燥处理，即得半成品颗粒；将半成品颗粒置于马弗炉中，进行保温烧结处理，随炉冷却，即得陶粒支撑剂；（3）取陶粒支撑剂、酚醛树脂、碳纤维、六次甲基四胺、乙烯基双硬脂酰胺，将陶粒支撑剂、酚醛树脂、碳纤维和乙烯基双硬脂酰胺混合，搅拌处...

【技术特征摘要】
1.一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将固废陶粒砂、紫砂土和刚玉分别破碎、研磨并过300～400目筛，即得固废陶粒砂粉、紫砂土粉和刚玉粉，将固废陶粒砂粉、紫砂土粉和刚玉粉混合，并进行搅拌处理，即得混合粉体；（2）将混合粉体和烧结助剂混合，进行搅拌处理，即得基料，将基料投入爱立许R02强力混合机进行湿法制粒，即得坯体，将坯体置于烘箱中进行干燥处理，即得半成品颗粒；将半成品颗粒置于马弗炉中，进行保温烧结处理，随炉冷却，即得陶粒支撑剂；（3）取陶粒支撑剂、酚醛树脂、碳纤维、六次甲基四胺、乙烯基双硬脂酰胺，将陶粒支撑剂、酚醛树脂、碳纤维和乙烯基双硬脂酰胺混合，搅拌处理，即得共混物，在共混物中加入六次甲基四胺搅拌过筛处理，即得低密度高强度陶粒支撑剂。2.根据权利要求1所述的一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的将固废陶粒砂粉、紫砂土粉和刚玉粉混合，并进行搅拌处理步骤为：将固废陶粒砂粉、紫砂土粉和刚玉粉按质量比3∶1∶1混合，在搅拌速度为400～500r/min下搅拌均匀。3.根据权利要求1所述的一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的烧结助剂的制备步骤为：将锰矿粉和钾长石分别破碎、研磨并过300～400目筛，并按质量比1∶1混合均匀，即得烧结助剂。4.根据权利要求1所述的一种低密度高强度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的将混合粉体和烧结助剂混合，进行搅拌处理步骤为：按质量比5∶1将混合粉体和烧结助剂混合，在搅拌速度为600～800r/min下搅拌30～50min。5.根据权利要求1所述的一种低密度高强度陶粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海斗，
申请(专利权)人：陈海斗，
类型：发明
国别省市：广东,44