一种陶粒支撑剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶粒支撑剂，按质量百分比计，由以下原料组成：铝矾土17～30％、二氧化锰1～6％、氧化镁0.5～2％、增强剂3～5％、钾长石0.5

【技术实现步骤摘要】
一种陶粒支撑剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于陶粒支撑剂
，具体涉及一种陶粒支撑剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]支撑剂是指具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强陶瓷颗粒。支撑剂是油气深井、超深井压裂工艺特需的关键材料，对提高油气产量和延长油、气井的使用寿命起着重要作用。
[0003]目前陶粒支撑剂主要是采用铝钒土为主要原料用电解或烧结方法进行制备，但陶粒支撑剂视密度在2.7mg/cm3以上，所具有的强度(抗压)在52MPa水压压力下其破碎率大于10％，不能完全满足压裂支撑剂需快速填充压裂裂缝并稳固地支撑裂缝缝面的技术要求，造成地层深部油层局部有时出现压裂裂缝在上部岩石的重力作用下重新闭合，从而降低水力压裂效果，不利于石油增产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种陶粒支撑剂及其制备方法，抗压强度高，圆球度好、工艺简单、制造成本低的特点，将其填充到低渗透矿床的岩层裂隙中，进行高闭合压裂处理，使含油气岩层裂开，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合，从而保持油气的高导流能力，不但能增加油气产量，而且更能延长油气井服务年限，以解决上述
技术介绍
中提出现有技术中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种陶粒支撑剂，按质量百分比计，由以下原料组成：铝矾土17～30％、二氧化锰1～6％、氧化镁0.5～2％、增强剂3～5％、钾长石0.5
‑
2.5％和糊精0.1
‑
1.2％。
[0007]优选的，所述铝矾土块度为300
‑
500mm，所述铝矾土中的Al2O3含量为65～70％。
[0008]优选的，所述增强剂为铝溶胶、硅溶胶或磷酸铝凝胶的一种。
[0009]一种陶粒支撑剂制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、称取粒度300
‑
500mm的铝矾土，经过颚式破碎机和锤式破碎机两级破碎后，铝矾土粒度在2um左右；
[0011]S2、称取二氧化锰1～6％、氧化镁0.5～2％、钾长石0.5
‑
2.5％和糊精0.1
‑
1.2％和铝矾土原料进行混合和研磨，并加入3
‑
5％的增强剂；
[0012]S3、将混合后的原料放在料斗中，并输送至造粒设备进行造粒成型，以得到胚料
[0013]S4、将胚料送入回转窑中烧制，烧结温度控制在950℃
‑
1300℃，烧结时间1
‑
5小时以得到陶粒；
[0014]S5、将陶粒置于冷却设备中进行冷却成型，陶粒经冷却后可直接输送至多级振动筛，按要求可分为多个颗粒级，之后进行包装工序即可。
[0015]优选的，所述S1中对铝矾土进行破碎时提供100
‑
200℃的环境，使得出的粉料水分控制在1
‑
3％。
[0016]优选的，所述S2中得到的混合料的粒度小于300目，需要进行烘干，控制混合料的湿度低于6％。
[0017]优选的，所述S3中的造粒设备为造粒机和成球机的一种，进行造粒时通过管道泵向设备内喷洒水雾，最终得到的粒径为0.3
‑
0.8mm的胚料。
[0018]优选的，所述S4中煅烧后的陶粒向窑头移动，同时煤粉从窑头喷入窑头燃烧器，陶粒在回转窑内煅烧生成高强度的陶瓷砂。
[0019]优选的，所述S5中冷却设备为回转冷却机。
[0020]本专利技术提出的一种陶粒支撑剂及其制备方法，与现有技术相比，具有以下优点：
[0021]本专利技术通过在现有制造陶粒的方法基础上，采用未经焙烧的铝矾土生矿，通过改进原辅料的成分和配比，以及控制粉料的粒径和烧结温度得到陶粒支撑剂，抗压强度高，圆球度好、工艺简单、制造成本低的特点，因此用于深井压裂施工时，将其填充到低渗透矿床的岩层裂隙中，进行高闭合压裂处理，使含油气岩层裂开，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合，从而保持油气的高导流能力，不但能增加油气产量，而且更能延长油气井服务年限。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术提供了一种陶粒支撑剂，按质量百分比计，由以下原料组成：铝矾土17～30％、二氧化锰1～6％、氧化镁0.5～2％、增强剂3～5％、钾长石0.5
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2.5％和糊精0.1
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1.2％。
[0024]铝矾土块度为300
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500mm，铝矾土中的Al2O3含量为65～70％，增强剂为铝溶胶、硅溶胶或磷酸铝凝胶的一种。
[0025]一种陶粒支撑剂制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1、称取粒度300
‑
500mm的铝矾土，经过颚式破碎机和锤式破碎机两级破碎后，铝矾土粒度在2um左右；
[0027]S2、称取二氧化锰1～6％、氧化镁0.5～2％、钾长石0.5
‑
2.5％和糊精0.1
‑
1.2％和铝矾土原料进行混合和研磨，并加入3
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5％的增强剂；
[0028]S3、将混合后的原料放在料斗中，并输送至造粒设备进行造粒成型，以得到胚料
[0029]S4、将胚料送入回转窑中烧制，烧结温度控制在950℃
‑
1300℃，烧结时间1
‑
5小时以得到陶粒；
[0030]S5、将陶粒置于冷却设备中进行冷却成型，陶粒经冷却后可直接输送至多级振动筛，按要求可分为多个颗粒级，之后进行包装工序即可。
[0031]S1中对铝矾土进行破碎时提供100
‑
200℃的环境，使得出的粉料水分控制在1
‑
3％，S2中得到的混合料的粒度小于300目，需要进行烘干，控制混合料的湿度低于6％，S3中的造粒设备为造粒机和成球机的一种，进行造粒时通过管道泵向设备内喷洒水雾，最终得到的粒径为0.3
‑
0.8mm的胚料，S4中煅烧后的陶粒向窑头移动，同时煤粉从窑头喷入窑头燃
烧器，陶粒在回转窑内煅烧生成高强度的陶瓷砂，S5中冷却设备为回转冷却机。
[0032]本专利技术通过在现有制造陶粒的方法基础上，采用未经焙烧的铝矾土生矿，通过改进原辅料的成分和配比，以及控制粉料的粒径和烧结温度得到陶粒支撑剂，抗压强度高，圆球度好、工艺简单、制造成本低的特点，因此具有很好的导流能力，在水力压裂中能快速地填充压裂裂缝，并在水力压裂结束后始终能使裂缝得到有效支撑，防止压裂裂缝重新闭合，使地层流体以线性方式进入裂缝，提高了水力压裂效果，有利于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶粒支撑剂，其特征在于：按质量百分比计，由以下原料组成：铝矾土17～30％、二氧化锰1～6％、氧化镁0.5～2％、增强剂3～5％、钾长石0.5
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2.5％和糊精0.1
‑
1.2％。2.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂，其特征在于：所述铝矾土块度为300
‑
500mm，所述铝矾土中的Al2O3含量为65～70％。3.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂，其特征在于：所述增强剂为铝溶胶、硅溶胶或磷酸铝凝胶的一种。4.根据权利要求1
‑
3所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、称取粒度300
‑
500mm的铝矾土，经过颚式破碎机和锤式破碎机两级破碎后，铝矾土粒度在2um左右；S2、称取二氧化锰1～6％、氧化镁0.5～2％、钾长石0.5
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2.5％和糊精0.1
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1.2％和铝矾土原料进行混合和研磨，并加入3
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5％的增强剂；S3、将混合后的原料放在料斗中，并输送至造粒设备进行造粒成型，以得到胚料S4、将胚料送入回转窑中烧制，烧结温度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛丹丹，
申请(专利权)人：薛丹丹，
类型：发明
国别省市：