一种铝灰镁渣质石油压裂支撑剂及制取方法技术

本发明专利技术提供了一种铝灰镁渣质石油压裂支撑剂，包括镁渣、铝灰、助磨缓凝剂和水。本发明专利技术采用缓凝、润磨、造球、胶凝硬化等方法和步骤，达到了以废弃镁渣、铝灰为原料生产石油压裂支撑剂的效果和目的，达到了全面利用、高值利用镁渣和铝灰的效果和目的，本发明专利技术的石油支撑剂压裂，具有强度高、球形度好、与压裂液及储层流体不发生化学作用的性能，本发明专利技术克服了传统的以铝钒土为原料经过高温烧制造石油压裂支撑剂存在的资源消耗大、烧制成本高的缺点；对节约矾土资源，减少镁渣和铝灰堆存土地占用和减少其它环保负面作用均具经济、环保、社会等方面的积极意义。面的积极意义。

【技术实现步骤摘要】
一种铝灰镁渣质石油压裂支撑剂及制取方法


[0001]本专利技术属于废弃资源综合利用
，尤其是一种铝灰镁渣质石油压裂支撑剂及制取方法。

技术介绍

[0002]目前，石油压裂支撑剂主要以铝钒土为原料经过高温烧制而成，存在资源消耗、制造原料和烧制成本高的缺点，铝灰（此处指经过回收金属铝后的二次铝灰），皮江法制取金属镁的镁渣主要成分为2CaO
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SiO2，细磨后的铝灰具有一定的胶凝性，2CaO
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SiO2细磨后为强无机非金属胶凝材料，因此，若能专利技术一种以铝灰、镁渣为原料生产的石油压裂支撑剂及制取方法，不仅可节约铝钒土资源，而且可将铝灰、镁渣的全值利用、高值利用，对铝灰、镁渣综合利用、减少铝灰、镁渣堆存土地占用和减少其它环保负面作用，均具经济、环保等方面的积极意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的专利技术目的：主要针对上述情况，为克服现有技术之缺点，本专利技术之目的就是提供一种以铝灰镁渣为原料的、全值高值利用铝灰镁渣制取铝灰镁渣质石油压裂支撑剂及制取方法。
[0004]本专利技术的技术方案为：提供了一种铝灰镁渣质石油压裂支撑剂，包括镁渣、铝灰、助磨缓凝剂和水，其特征在于：该铝灰镁渣质石油压裂支撑剂为以镁渣、铝灰、助磨缓凝剂与水经润磨、均质、造球、硬化而成的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂；铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中镁渣、铝灰、助磨缓凝剂三者的质量含量之和不低于70%，余量为水，铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中的镁渣的质量不低于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的60%，助磨缓凝剂的质量不大于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的0.75%，铝灰镁渣质石油压裂支撑剂为粒度在0.35mm~0.75mm范围内的、球形度不小于0.85的、耐压强度不小于30MPa的球形颗粒。
[0005]所述的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中的铝灰的质量不低于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的60%，助磨缓凝剂的质量不大于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的0.75%。
[0006]所述的助磨缓凝剂为硅油，硅油的粘度不大于10泊。
[0007]所述的铝灰的粒度不大于1.0mm。
[0008]制取所述的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂的方法，其步骤为：步骤一：将助磨缓凝剂喷撒于镁渣表面并掺混均匀成待磨镁渣；步骤二：将待磨镁渣与铝灰一起润磨、混合、均质成粒度不大于0.045mm的、含水量不大于10%的半干混匀泥料；步骤三：将半干混匀粉料与适量的递质剂水一起加入到连续式混练挤泥机中，混练成湿程度、塑性、流动性适当的混练泥料；步骤四：将混练泥料经颗粒机制成粒度在0.35mm~0.75mm范围内的不规则湿母球；步骤五：将不规则湿母球在造球、滚圆机内滚圆、密实成0.35mm~0.75mm的湿球；
步骤六：将0.35mm~0.75mm合格湿球，在湿润空气条件下静置、固化、硬化28天得到铝灰镁渣质石油压裂支撑剂。
[0009]本专利技术的有益效果是：本专利技术采用缓凝、润磨、造球、胶凝硬化等方法和步骤，达到了以废弃镁渣、铝灰为原料生产石油压裂支撑剂的效果和目的，达到了全面利用、高值利用镁渣和铝灰的效果和目的，本专利技术的石油支撑剂压裂，具有强度高、球形度好、与压裂液及储层流体不发生化学作用的性能，本专利技术克服了传统的以铝钒土为原料经过高温烧制造石油压裂支撑剂存在的资源消耗大、烧制成本高的缺点；对节约矾土资源，减少镁渣和铝灰堆存土地占用和减少其它环保负面作用均具经济、环保、社会等方面的积极意义。
[0010]具体实施方式：以下对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。
[0011]给出了一种铝灰镁渣质石油压裂支撑剂，包括镁渣、铝灰、助磨缓凝剂和水，其特征在于：该铝灰镁渣质石油压裂支撑剂为以镁渣、铝灰、助磨缓凝剂与水经润磨、均质、造球、硬化而成的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂；铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中镁渣、铝灰、助磨缓凝剂三者的质量含量之和不低于70%，余量为水，铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中的镁渣的质量不低于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的60%，助磨缓凝剂的质量不大于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的0.75%，铝灰镁渣质石油压裂支撑剂为粒度在0.35mm~0.75mm范围内的、球形度不小于0.85的、耐压强度不小于30MPa的球形颗粒。
[0012]所述的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中的铝灰的质量不低于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的60%，助磨缓凝剂的质量不大于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的0.75%。
[0013]所述的助磨缓凝剂为硅油，硅油的粘度不大于10泊。
[0014]所述的铝灰的粒度不大于1.0mm。
[0015]制取所述的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂的方法，其步骤为：步骤一：将助磨缓凝剂喷撒于镁渣表面并掺混均匀成待磨镁渣；步骤二：将待磨镁渣与铝灰一起润磨、混合、均质成粒度不大于0.045mm的、含水量不大于10%的半干混匀泥料；步骤三：将半干混匀粉料与适量的递质剂水一起加入到连续式混练挤泥机中，混练成湿程度、塑性、流动性适当的混练泥料；步骤四：将混练泥料经颗粒机制成粒度在0.35mm~0.75mm范围内的不规则湿母球；步骤五：将不规则湿母球在造球、滚圆机内滚圆、密实成0.35mm~0.75mm的湿球；步骤六：将0.35mm~0.75mm合格湿球，在湿润空气条件下静置、固化、硬化28天得到铝灰镁渣质石油压裂支撑剂。
[0016]实施例一：使用本专利技术制取石油压裂支撑剂时，所用的镁渣中CaO和SiO2含量之和为89%、镁渣的粒度为8mm~35mm, 助磨缓凝剂为硅油，硅油的粘度为10泊，铝灰中Al2O3含量和SiO2含量之和为78%，其余为金属铝、铝的碳化物、氮化物、六氟铝酸钠等；镁渣与铝灰的质量比为7:3,。
[0017]制取本实施例一的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂的方法，其步骤为：步骤一：将助磨缓凝剂喷撒于镁渣表面并掺混均匀成待磨镁渣，助磨缓凝剂为镁渣与铝灰的质量之和的0.45%；步骤二：将待磨镁渣与铝灰一起润磨、混合、均质成粒度不大于0.045mm的、含水量
为9%的半干混匀泥料；步骤三：将半干混匀粉料与适量的递质剂水一起加入到连续式混练挤泥机中，混练成湿程度、塑性、流动性适当的混练泥料；步骤四：将混练泥料经颗粒机制成粒度在0.40mm~0.75mm范围内的不规则湿母球；步骤五：将不规则湿母球在造球、滚圆机内滚圆、密实成0.35mm~0.75mm的湿球；步骤六：将0.35mm~0.75mm湿球，在湿润空气条件下静置、固化、硬化28天得到铝灰镁渣质石油压裂支撑剂。
[0018]在上述实施例一中，助磨缓凝剂一方面改善镁渣磨细过程的分散程度、另一方面助磨缓凝剂硅油包覆在镁渣细粉表面阻止2CaO
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SiO2水化速度，避免混练制泥及制不规则湿母球硬化太快。在上述过程中铝灰中的金属铝、铝的碳化物、氮化物水化成具有胶凝性的氢氧化铝，六氟铝酸钠与镁渣反应形成不溶于水的CaF2及硅铝酸钠，镁渣中2CaO
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SiO2水化、并与氢氧化铝一起形成发生胶凝反应、形成不溶于水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝灰镁渣质石油压裂支撑剂，包括镁渣、铝灰、助磨缓凝剂和水，其特征在于：该铝灰镁渣质石油压裂支撑剂为以镁渣、铝灰、助磨缓凝剂与水经润磨、均质、造球、硬化而成的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂；铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中镁渣、铝灰、助磨缓凝剂三者的质量含量之和不低于70%，余量为水，铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中的镁渣的质量不低于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的60%，助磨缓凝剂的质量不大于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的0.75%，铝灰镁渣质石油压裂支撑剂为粒度在0.35mm~0.75mm范围内的、球形度不小于0.85的、耐压强度不小于30MPa的球形颗粒。2.根据权利要求1所述的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂，其特征在于：所述的铝灰镁渣质石油压裂支撑剂中的铝灰的质量不低于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的60%，助磨缓凝剂的质量不大于镁渣、铝灰和助磨缓凝剂质量之和的0.75%。3.根据权利要求1所述的铝灰镁渣质石...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振峰，
申请(专利权)人：河南机电职业学院，
类型：发明
国别省市：