[发明专利]一种耐酸压裂支撑剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐酸压裂支撑剂及制备方法。

背景技术

自四十年代末水力压裂工艺首次施工以来，选用合适的压裂支撑剂一直受到人们的高度重视。压裂支撑剂是油气压裂技术一种专用材料，用来支撑岩缝，为油气流的流通提供高渗透性的通道，保持高导流能力，从而提高油气产量、延长油气井的服务年限、降低采油气成本。压裂支撑剂质量的好坏是油气开采能否获得成功的关键，其中耐酸性能是重要指标之一。压入岩缝的支撑剂要能承受地层环境中各种介质侵蚀，以免被腐蚀后碎裂堵塞压裂通道，阻止气油流出。

在压裂支撑剂的性能方面，国内外均存在同样的问题-耐酸性能差。国内多数压裂支撑剂生产厂家以铝矾土或工业固体废料为主要原料，配合其他无机物料生产出的压裂支撑剂酸溶解度偏高，难以满足油气开采的要求，影响油气田的产量。美国Carbo公司压裂支撑剂的质量代表了国际先进水平，但其HSP产品的酸溶解度也只能达到3.5％。因此，提高压裂支撑剂的耐酸性能是石油、天然气开采行业必须要解决的首要问题。

发明内容

本发明的目的就是针对国内外压裂支撑剂酸溶解度普遍偏高的现状，提供一种原材料来源广，制备工艺简单，耐酸性能好的压裂支撑剂的制备方法。

具体步骤为：

(1)按照质量百分比配料：氧化铝70-90％、碳酸钡1-30％、氟化钙0.1-10％、助烧剂0-5％，原料的质量百分比之和为100％，助烧剂为镁、硼化合物和白云石中的一种或多种；

(2)将步骤(1)原料按配料比放入球磨装置中进行球磨12-48小时。

(3)将步骤(2)所得浆料在100℃温度下烘干3-8小时；

(4)将步骤(3)所得料经成型工艺，制成球形颗粒状生坯；

(5)将步骤(4)所得颗粒状生坯在1300℃-1550℃进行烧结，保温0.5-3小时，自然冷却到室温即可。

按照SY/T5108-2006推荐方法对成品进行测试，酸溶解度在0.3-1.5％之间，达到行业标准的要求(酸溶解度的允许值≤5％)。

本发明采用一般工业设备，工艺简单、有利于工业化生产；制备的产品烧结温度低，耐酸性能良好。

具体实施方式

实施例1：

(1)按照质量百分比配料：α-Al₂O₃粉86％，碳酸钡12％，氟化钙2％；

(2)将步骤(1)原料放入球磨装置中球磨混合24小时；

(3)将步骤(2)所得浆料在100℃温度下烘干5小时；

(4)将步骤(3)所得料经成型工艺，制成球形颗粒状生坯；

(5)将步骤(4)所得颗粒状生坯在硅钼炉中1550℃烧结，保温1小时，随炉温冷却。

所得产品的酸溶解度为0.4％。

实施例2：

(1)按照质量百分比配料：α-Al₂O₃粉86％，碳酸钡8％，氟化钙4％，氧化镁2％；

(2)将步骤(1)所得料放入球磨装置中球磨混合24小时；

(3)将步骤(2)所得浆料在100℃温度下烘干5小时；

(4)将步骤(3)所得料经成型工艺，制成球形颗粒状生坯；

(5)将步骤(4)所得颗粒状生坯在硅钼炉中1500℃烧结，保温1小时，随炉温冷却。

所得产品的酸溶解度为1.1％。