【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气开采，具体涉及一种高强度压裂支撑剂及其制备方法。
技术介绍
1、石油是重要的战略资源，我国石油的探明可采储量、资源量、产量值都明显远低于世界平均水平，油田的有效开采和增产变得越来越重要，水力压裂技术是使用最多的油井增产措施，其中支撑剂是水力压裂一个重要组成部分，支撑剂性能的好坏直接影响油井增产能力的高低。随着深井致密油层的不断开发，油井底部闭合压力随之增大，对支撑剂的强度要求也不断提高。
2、目前，油气开采使用的支撑剂可大致分为三类：石英砂支撑剂、人造陶粒支撑剂及覆膜支撑剂。石英砂支撑剂分布广、价格低但是强度低，容易压碎形成裂缝的闭合，不能在中、高闭合压裂层中使用；人造陶粒支撑剂常以铝矾土为原料，具有强度高、导流能力高等优点，但是铝矾土陶粒支撑剂因密度较大，会增加作业成本（如压裂液的性能及泵送条件等会要求更高），而且铝矾土资源供需严重失衡，降低铝矾土的使用量显得尤为重要；覆膜支撑剂能更好的适应油层底部复杂的环境，有更好的耐酸性、强度及导流能力，但是覆膜增加了工艺成本及难度。
3、现有技术中，中国专利cn117247282a公开了一种微波烧结油基岩屑残渣陶粒支撑剂及其制备方法，并具体公开了陶粒支撑剂的各组分所占比例按干燥质量记为：油基岩屑残渣：40～60份，低品位铝矾土：10～20份，废铝灰：30～40份，煤矸石：5～10份，湿法冶金锰渣：10～15份。其主要矿物组为钡长石、刚玉及氧化锆。该专利技术中使用了铝矾土以及废铝灰，但仅限于增强大粒径支撑剂的强度；此外，废铝灰中存在碳酸盐灰影响钡长
4、鉴于此，提供一种高强度压裂支撑剂及其制备方法，具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种高强度压裂支撑剂及其制备方法，该高强度压裂支撑剂以含油岩屑干渣和铝渣制备而成，可生成没有气泡的钡长石，可以提高其在小粒径下的强度。
2、一种高强度压裂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
3、1）预处理：取油基岩屑干渣和铝渣混合均匀，进行高温煅烧预处理，得到预处理干渣；
4、2）粉碎：将步骤1）预处理的预处理干渣粉碎，得到干粉；
5、3）造粒：将步骤2）粉碎的干粉进行造粒，得到坯球；
6、4）烧结：将步骤3）造粒的坯球进行烧结，得到高强度压裂支撑剂。
7、在本专利技术的一个具体实施方式中，步骤1）预处理，所述油基岩屑干渣与所述铝渣的质量比为85～95:5～15。
8、在本专利技术的一个具体实施方式中，所述油基岩屑干渣的化学成分及含量如下：sio2 30～45wt%、al2o3 5～15wt%、cao 10～15wt%、baso4 20～35wt%、mgo ＜3wt%、fe2o3 ＜5%。
9、在本专利技术的一个具体实施方式中，所述铝渣的化学成分及含量如下：al2o3 70～85wt%、na2o 5～15w%、nacl 5～10w%及余量＜5wt%。
10、在本专利技术的一个具体实施方式中，步骤1）预处理，所述高温煅烧的温度为900～1000℃，时间为20～40min。
11、在本专利技术的一个具体实施方式中，步骤2）粉碎，所述粉碎为粉碎至500目筛余≤5%。
12、在本专利技术的一个具体实施方式中，步骤3）造粒，所述坯球的圆度为0.9～1.0，球度为0.9～1.0，粒径为40～70目。
13、在本专利技术的一个具体实施方式中，步骤4）烧结，所述烧结在回转窑中进行。
14、在本专利技术的一个具体实施方式中，步骤4）烧结，所述烧结的温度为1100～1180℃，时间为1～2h。
15、上述的制备方法制备的高强度压裂支撑剂，该述高强度压裂支撑剂的粒径为40～70目，在86mpa下的破碎率＜9%，酸溶液度＜7%，圆球度＞0.9。
16、本专利技术基于油基岩屑干渣中的高钡含量以及铝渣中的高铝含量可形成钡长石进而可增强压裂支撑剂强度，然而多次试验研究发现，利用含油岩屑干渣与铝渣直接烧结制备压裂支撑剂，其强度仍然较差；专利技术人发现，由于含有岩屑干渣与铝渣中均含有碳酸盐，直接焙烧将会同时形成二氧化碳气泡以及钡长石，气泡存在于钡长石的晶粒中，将影响钡长石晶粒的强度；有鉴于此，本专利技术将含油岩屑干渣与铝渣混合后，先经过煅烧（煅烧温度＜烧结温度），促使碳酸盐分解，未形成钡长石，造粒后再在烧结温度进行烧结，则形成的钡长石中没有二氧化碳气泡，因而钡长石的晶粒稳定且所得的高强度压裂支撑剂的强度更好。
17、本专利技术中，烧结过程中生成钡长石的化学反应式如下：
18、
19、本专利技术的有益效果是：
20、1、本专利技术高强度压裂支撑剂的制备方法中，将油基岩屑干渣和铝渣混合后再900～1000℃煅烧，碳酸盐分解，有利于后续烧结过程中钡长石晶粒的形成。
21、2、本专利技术高强度压裂支撑剂的制备方法中，由于煅烧使得碳酸盐分解，烧结过程中钡长石的晶粒中没有气泡，保证了钡长石的强度，可显著提高小粒径高强度压裂支撑剂的强度。
22、3、本专利技术制备方法制备的高强度压裂支撑剂，其粒径为40～70目，在86mpa下的破碎率＜9%，酸溶液度＜7%，圆球度＞0.9。
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1.一种高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）预处理，所述油基岩屑干渣与所述铝渣的质量比为85～95:5～15。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述油基岩屑干渣的化学成分及含量如下：SiO2 30～45wt%、Al2O3 5～15wt%、CaO 10～15wt%、BaSO4 20～35wt%、MgO ＜3wt%、Fe2O3 ＜5%。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述铝渣的化学成分及含量如下：Al2O3 70～85wt%、Na2O 5～15w%、NaCl 5～10w%及余量≤5wt%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）预处理，所述高温煅烧的温度为900～1000℃，时间为20～40min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）粉碎，所述粉碎为粉碎至500目筛余＜5%。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3）造粒，所述坯球的圆度为0.9～1.0，球度
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4）烧结，所述烧结在回转窑中进行。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4）烧结，所述烧结的温度为1100～1180℃，时间为1～2h。
10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备的高强度压裂支撑剂，其特征在于，所述高强度压裂支撑剂的粒径为40～70目，在86Mpa下的破碎率＜9%，酸溶液度＜7%，圆球度＞0.9。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）预处理，所述油基岩屑干渣与所述铝渣的质量比为85～95:5～15。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述油基岩屑干渣的化学成分及含量如下：sio2 30～45wt%、al2o3 5～15wt%、cao 10～15wt%、baso4 20～35wt%、mgo ＜3wt%、fe2o3 ＜5%。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述铝渣的化学成分及含量如下：al2o3 70～85wt%、na2o 5～15w%、nacl 5～10w%及余量≤5wt%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）预处理，所述高温煅烧的温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：李乐军，彭青松，赵括，邱晶，杨皓然，
申请(专利权)人：四川君和环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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