一种低密度石油陶粒支撑剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种低密度石油陶粒支撑剂，由以下重量份的原料制成：煤炉渣25

【技术实现步骤摘要】
一种低密度石油陶粒支撑剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于支撑剂的制作


技术介绍

[0002]石油天然气深井开采时，用石油陶粒支撑剂随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，使支撑裂隙不因应力释放而闭合，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。实践证明，使用高强石油陶粒支撑剂压裂的油井可提高产量30～50％，还能延长油气井服务年限，是石油、天然气低渗透油气井开采、施工的关键材料。
[0003]铝矾土是传统人工合成石油陶粒支撑剂的主要原材料，使用不同品质的铝矾土可以生产不同抗压强度等级的石油陶粒支撑剂，在制石油陶粒支撑剂时，铝矾土一般要经过破碎、配料、粉磨、造粒、烘干、筛分、煅烧、筛分、包装等工序，根据不同的工艺要求，来生产不同粒径、密度、抗压强度的石油陶粒支撑剂。
[0004]但是采用铝矾土作为石油陶粒支撑剂的原材料，不足之处在于，一是铝矾土资源紧张，每年有将近一半消耗量依赖于进口，价格偏高；二是铝矾土资源主要集中在山西、河南、贵州、和广西四个省(区)，在其它省、市、自治区就很难生产高质量石油陶粒支撑剂，想要大量持续生产就必须要外购运入当地，增加了交通成本。
[0005]专利CN 109337669A公开了一种高强度低密度石油支撑剂及其制备方法，该方法主要组分是铝矾土55～65份、生铝矿石22～25份、树脂12～18份、硅微粉10.5～13.5份、膨润土20～23份、白云石13～15份、碳酸钡2.5～5.5份、石英砂24～26份、紫砂土31～35份、固化剂5～11份、润滑剂13～16份、表面活性剂0.65～2.55份，经破碎、粉磨、搅拌、加热、冷却即可得到高强度低密度石油陶粒支撑剂。这种方法所用原料都很常见，但生产出的石油陶粒支撑剂强度高，还具有耐酸腐蚀性，不过此种方法铝矾土比例高，且原料组分就有12种，十分复杂，增加了生产难度，不适合广泛使用。
[0006]专利CN 104479667A公开了一种低密度中强度石油压裂支撑剂及其制备方法，主要成分是由粉料和其重量4％的硅溶胶，按照重量比，粉料组成是：生矾土85～90份、钼矿尾矿5～8份、膨润土2～3份、复合添加剂2～5份，经过常规工艺获得石油压裂支撑剂。这种方法制得的石油支撑剂，处理了工业固废钼矿尾矿，但生矾土所占比例将近90％，生矾土使用量过多，原料少，成本高，不适合广泛使用。
[0007]由此可见，现有技术基本都是以铝矾土作为石油陶粒支撑剂的主要原料，使用比例在50％以上，但是由于铝矾土的储存量及分布原因，增加了生产成本。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的在于提供一种低密度石油陶粒支撑剂，同时提供其相应的制备方法是本专利技术的另一专利技术目的。
[0009]基于上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0010]一种低密度石油陶粒支撑剂，由以下重量份的原料制成：煤炉渣25
‑
60份、明矾土
15
‑
45份、熟石灰3
‑
20份、粘结剂0.2
‑
3份、钨锰铁矿冶炼渣4
‑
15份。
[0011]低密度石油陶粒支撑剂，由以下重量份的原料制成：煤炉渣30
‑
50份、明矾土20
‑
40份、熟石灰5
‑
15份、粘结剂0.5
‑
2份、钨锰铁矿冶炼渣6
‑
10份。
[0012]低密度石油陶粒支撑剂，由以下重量份的原料制成：煤炉渣45份、明矾土30份、熟石灰15份、粘结剂1份、钨锰铁矿冶炼渣9份。
[0013]所述粘结剂由皂石、柠檬酸、水按照质量比例为(65
‑
75):(8
‑
15):(18
‑
25)混合制成。
[0014]所述煤炉渣的化学成分组成为：SiO
2 40
‑
50％、Al2O
3 30
‑
35％、Fe2O3为4
‑
20％、CaO为1
‑
5％，余量为镁、硫或碳。
[0015]制备低密度石油陶粒支撑剂的方法，包括以下步骤：
[0016]1)原料前处理：煤炉渣破碎、煅烧、粉磨，备用；明矾土、熟石灰、钨锰铁矿冶炼渣破碎、粉磨，备用；
[0017]2)将步骤1)前处理后的煤炉渣、明矾土、熟石灰、钨锰铁矿冶炼渣和粘结剂搅拌混合，陈化7
‑
10天，得生料；
[0018]3)将步骤2)生料造粒、煅烧、冷却，即可。
[0019]所述粘结剂由皂石、柠檬酸、水混合制成，具体方法：现将皂石粉磨，然后与柠檬酸、水混合，静置即可。
[0020]步骤3)煅烧条件，煅烧温度1120
‑
1180℃，煅烧时间50
‑
120min。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]1)本专利技术以煤炉渣为主要原料生产低密度石油陶粒支撑剂，实现了固体废物的资源化循环利用，且煤炉渣来源广泛，价格低廉，降低了生产成本；
[0023]2)钨锰铁矿冶炼渣含有大量的氧化铁，在煅烧时氧化铁会与碳发生反应产生气体，对石油陶粒支撑剂有发泡的作用，能够保证石油支撑剂在产品质量达标的情况下有效的降低其密度；
[0024]3)使用的粘结剂一方面使混料有粘性，造粒简单，并且不容易破碎，另一方面也会在煅烧时迅速转化为坚硬的固体，提高石油支撑剂的硬度，降低破碎率；
[0025]4)本专利技术制得的石油陶粒支撑剂在常规性能上满足常规石油陶粒支撑剂的标准，耐酸碱性能好，比较适合石油开采等复杂的工况，综合性能满足中国石油天气集团公司企业标准(Q/SY 125
‑
2007)的要求。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术的技术方案进行详细描述，但下述实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0027]本专利技术实施例中，所述煤炉渣的化学成分组成为：SiO
2 40
‑
50％、Al2O330
‑
35％、Fe2O3为4
‑
20％、CaO为1
‑
5％，余量为镁、硫或碳。
[0028]实施例1
[0029]一种低密度石油陶粒支撑剂，由以下重量份的原料制成：煤炉渣45份、明矾土30
份、熟石灰15份、粘结剂1份、钨锰铁矿冶炼渣9份，粘结剂由皂石、柠檬酸、水按照质量比例为68:12:20混合制成。
[0030]实施例2
[0031]一种低密度石油陶粒支撑剂，由以下重量份的原料制成：煤炉渣50份、明矾土25份、熟石灰12份、粘结剂0.5份、钨锰铁矿冶炼渣10份，粘结剂由皂石、柠檬酸、水按照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低密度石油陶粒支撑剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：煤炉渣25
‑
60份、明矾土15
‑
45份、熟石灰3
‑
20份、粘结剂0.2
‑
3份、钨锰铁矿冶炼渣4
‑
15份。2.如权利要求1所述的低密度石油陶粒支撑剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：煤炉渣30
‑
50份、明矾土20
‑
40份、熟石灰5
‑
15份、粘结剂0.5
‑
2份、钨锰铁矿冶炼渣6
‑
10份。3.如权利要求2所述的低密度石油陶粒支撑剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：煤炉渣45份、明矾土30份、熟石灰15份、粘结剂1份、钨锰铁矿冶炼渣9份。4.如权利要求3所述的低密度石油陶粒支撑剂，其特征在于，所述粘结剂由皂石、柠檬酸、水按照质量比例为(65
‑
75):(8
‑
15):(18
‑
25)混合制成。5.如权利要求4所述的低密度石油陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永峰，何学军，雷中明，许文斌，臧营，
申请(专利权)人：河南郑矿机器有限公司，
类型：发明
国别省市：