本发明专利技术涉及一种压裂支撑剂及利用油气田钻井泥浆岩屑制备压裂支撑剂的方法。所述压裂支撑剂包括如下原料：油气田钻井泥浆岩屑50～60％、石英砂20～30％、粉煤灰10～20％和粘土5～10％。本发明专利技术基于玻化陶瓷可以制成超高强度、超高耐酸耐碱性陶瓷微粒的原理，以钻井泥浆岩屑为主要原料通过预烧、磨细、成球、烘干、煅烧等工序能直接制成高品质石油压裂支撑剂；另外制成压裂支撑剂不仅能够代替天然矿床开采的石英砂的功能，且能够大幅度提高改造油层的导流性能和最终采收率，为采油企业创造更高的经济效益；本发明专利技术使得来自地下深部的物质以功能材料的形式重新返回到其被采出的部位，实现真正意义上的环保闭环和原油绿色矿山开采。现真正意义上的环保闭环和原油绿色矿山开采。
【技术实现步骤摘要】
一种压裂支撑剂及利用油气田钻井泥浆岩屑制备压裂支撑剂的方法
[0001]本专利技术属于油气田钻井泥浆岩屑处理领域，具体涉及一种压裂支撑剂及利 用油气田钻井泥浆岩屑制备压裂支撑剂的方法。
技术介绍
[0002]在本行业，油气田钻井过程中要求泥浆和泥浆携带出的岩屑不允许落地， 必须进行处理，然而处理后剩下的固体岩屑含有部分重金属，无法达标排放， 存量越来越多，对石油工业的发展造成越来越严重的负面影响，阻碍了油气田 开采速度和储备的依存度，同时也构环境污染与生态破坏。
[0003]因此，对钻井泥浆岩屑的安全处置和综合利用已经成为油田生产与建设可 持续发展的关键瓶颈难题。由于钻井泥浆岩屑安全处置与资源化利用一直存在 技术和成本上的瓶颈难题，导致这些油田正常生产经营越来越困难。
[0004]故基于此，提出本专利技术技术方案。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种压裂支撑剂及利用油气 田钻井泥浆岩屑制备压裂支撑剂的方法。
[0006]本专利技术的方案是提供一种压裂支撑剂，包括如下重量百分比的原料：油气 田钻井泥浆岩屑50～60％、石英砂20～30％、粉煤灰10～20％和粘土5～10％。
[0007]优选地，所述压裂支撑剂包括如下重量百分比的原料：油气田钻井泥浆岩 屑55％、石英砂25％、粉煤灰15％和粘土5％。
[0008]基于相同的技术构思，本专利技术的再一方案是提供一种利用油气田钻井泥浆 岩屑制备压裂支撑剂的方法，所述方法包括如下步骤：
[0009](1)将油气田钻井泥浆岩屑干燥，得到低含水油气田钻井泥浆岩屑；
[0010](2)将所述低含水油气田钻井泥浆岩屑进行预烧，完成后再与石英砂、粉 煤灰和粘土混合并磨粉，得到混合微粉；
[0011](3)采用水作为粘合剂，与所述混合微粉进行成球制得微球粒，并进行烘 干，得到烘干微球粒；
[0012](4)将所述烘干微球粒煅烧并保温，得到煅烧料；再将所述煅烧料破碎、 分级、检验即得到所述压裂支撑剂。
[0013]优选地，步骤(1)中，将油气田钻井泥浆岩屑进行干燥，至所述油气田钻 井泥浆的含水率≤6％。
[0014]优选地，步骤(2)中，所述预烧的温度为800～900℃。
[0015]优选地，步骤(2)中，所述磨粉至425目筛余＜1％。
[0016]优选地，步骤(3)中，所述烘干至自由水含量为0.01～1％。
[0017]优选地，步骤(3)中，所述微球粒的粒径范围为1180～850μm、1180～600μm、 850～425μm、600～300μm、425～212μm或212～106μm中的一种。
[0018]其中，压裂支撑剂成品1180～850μm(16/20目)、1180～600μm(16/30目) 和850～425μm(20/40目)闭合压力28Mpa下破碎率＜9.0％，600～300μm(30/50 目)闭合压力35Mpa下破碎率＜9.0％，425～212μm(40/70目)闭合压力52Mpa 下破碎率＜9.0％，212～106μm(70/140目)闭合压力69Mpa下破碎率＜9.0％。 压裂支撑剂成品酸溶解度的允许值＜7.0％。在煅烧过程中，由于工况异常所产 生的废品100％返回到预烧的钻井泥浆岩屑一起进行磨细处理，因此形成无固 废排放的闭路循环。
[0019]优选地，步骤(4)中，所述煅烧的温度为1100～1170℃，所述保温的时间 为0.5～3h。
[0020]为便于理解本专利技术，对相关原料进行如下说明：
[0021]本专利技术所述的油气田钻井泥浆岩屑是油气田钻井过程中随着泥浆循环被带 到地面的岩石矿物质颗粒，属固体废弃物，进而需进行“消化”，石英砂用于 提高支撑强度，粉煤灰亦是固体废弃物但其有降密度的效果，粘土是起提高胶 接强度并降低气孔率作用。
[0022]本专利技术的有益效果为：
[0023]本专利技术基于玻化陶瓷可以制成超高强度、超高耐酸耐碱性陶瓷微粒的原理， 以钻井泥浆岩屑为主要原料通过预烧、磨细、成球、烘干、煅烧等工序能直接 制成高品质石油压裂支撑剂；另外制成压裂支撑剂不仅能够代替天然矿床开采 的石英砂的功能，且能够大幅度提高改造油层的导流性能和最终采收率，为采 油企业创造更高的经济效益；本专利技术使得来自地下深部的物质以功能材料的形 式重新返回到其被采出的部位，实现真正意义上的环保闭环和原油绿色矿山开 采。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方 案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不 是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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。
[0025]需要强调的是，在实际生产中，产量是按照实际需求来设定的，大多数情 况下每个批次的产量都是不同的。所以在本专利技术的实施例中，原料的用量采用 百分比的形式来表示(百分比是固定的)，当产量需求较大时，按照相应的百 分比进行增加，当产量需求较小时，按照相应的百分比进行减少。
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供一种压裂支撑剂的制备方法，所用原料如表1所示。
[0028]表1原料用量
[0029]原料用量油气田钻井泥浆岩屑50％石英砂30％粉煤灰10％粘土10％
总量100％
[0030]所述制备方法包括如下步骤：
[0031](1)将油气田钻井泥浆岩屑干燥至含水率为6％，得到低含水油气田钻井 泥浆岩屑；
[0032](2)将所述低含水油气田钻井泥浆岩屑在800℃条件下进行预烧，完成后 再与石英砂、粉煤灰和粘土混合并磨粉至425目筛余＜1％，得到混合微粉；
[0033](3)采用水作为粘合剂，与所述混合微粉进行成球制得微球粒，并进行烘 干至自由水含量为0.01％，得到烘干微球粒；
[0034](4)将所述烘干微球粒在1100℃条件下煅烧并保温0.5h，得到煅烧料； 再将所述煅烧料破碎、分级、检验即得到所述压裂支撑剂。
[0035]实施例2
[0036]本实施例提供一种压裂支撑剂的制备方法，所用原料如表2所示。
[0037]表2原料用量
[0038][0039][0040]所述制备方法包括如下步骤：
[0041](1)将油气田钻井泥浆岩屑干燥至含水率为5％，得到低含水油气田钻井 泥浆岩屑；
[0042](2)将所述低含水油气田钻井泥浆岩屑在900℃条件下进行预烧，完成后 再与石英砂、粉煤灰和粘土混合并磨粉至425目筛余＜1％，得到混合微粉；
[0043](3)采用水作为粘合剂，与所述混合微粉进行成球制得微球粒，并进行烘 干至自由水含量为1％，得到烘干微球粒；
[0044](4)将所述烘干微球粒在1170℃条件下煅烧并保温3h，得到煅烧料；再 将所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压裂支撑剂，其特征在于，包括如下重量百分比的原料：油气田钻井泥浆岩屑50～60％、石英砂20～30％、粉煤灰10～20％和粘土5～10％。2.根据权利要求1所述的压裂支撑剂，其特征在于，包括如下重量百分比的原料：油气田钻井泥浆岩屑55％、石英砂25％、粉煤灰15％和粘土5％。3.一种利用权利要求1或2所述油气田钻井泥浆岩屑制备压裂支撑剂的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将油气田钻井泥浆岩屑干燥，得到低含水油气田钻井泥浆岩屑；(2)将所述低含水油气田钻井泥浆岩屑进行预烧，完成后再与石英砂、粉煤灰和粘土混合并磨粉，得到混合微粉；(3)采用水作为粘合剂，与所述混合微粉进行成球制得微球粒，并进行烘干，得到烘干微球粒；(4)将所述烘干微球粒煅烧并保温，得到煅烧料；再将所述煅烧料破碎、分级、检验即得到所述压裂支撑剂。4...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏长明，倪文，曲占庆，洪益成，朱新伍，李作臣，范玉平，刘伟，苏文，翁凯，
申请(专利权)人：辽宁华业能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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