[发明专利]一种高密度耐酸陶粒压裂支撑剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高密度耐酸陶粒压裂支撑剂的制备方法。

背景技术

石油压裂支撑剂是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。石油压裂支撑剂是使地层深处岩石裂隙保持裂开状态的支撑物。在使用过程中，把支撑剂混入压裂液中，利用高压手段注入深层岩石裂缝中支撑岩层，以提高导油率，增加原油产量。对于中深油井，要求陶粒支撑剂视密度≥3.40g/cm^-3和酸溶解度≤5％，以获得理想得导流能力。

国际上石油压裂陶粒支撑剂中的高档产品主要由美国CARBO等公司生产，我国郑州、成都、贵阳、宜兴等石油压裂支撑剂生产厂家主要生产中低档产品。国内生产支撑剂存在的主要问题是强度低、耐酸性差，不能满足深层低渗透油井压裂的市场需求。因此，从原料角度考虑，采用高铝含量工业固体废弃物制备高性能石油压裂陶粒支撑剂代表了石油压裂支撑剂的发展方向。

发明内容

本发明的目的就是针对目前国产陶粒压裂支撑剂的酸溶解度普遍偏高的现状，提供一种高密度耐酸陶粒压裂支撑剂的制备方法。

具体步骤为：

(1)原料质量百分比为氧化铝95-99％，高岭土为0.4-2％，方解石为0.3-1.5％，滑石或菱镁矿为0.3-1.7％，助烧剂0-5％；原料的质量百分比之和为100％，助烧剂为碱金属化合物和碱土金属化合物中的一种或多种；

(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)所得料进行60-160℃烘干、研磨制备成半成品颗粒；

(4)将步骤(3)所得半成品颗粒在高温电阻炉中1450℃-1800℃进行烧结1-6小时，保温30-90分钟，随炉冷却至室温取出进行测试，得到性能良好的陶粒压裂支撑剂。

按照SY/T5108-2006推荐方法进行测试，酸溶解度在0.17-0.43％之间，达到行业标准的要求(酸溶解度的允许值≤5％)。

本发明工艺简单，制得的陶粒压裂支撑剂密度高、耐酸性能好。

具体实施方式

实施例1：

(1)原料质量百分比为氧化铝98％，高岭土、方解石、滑石均为0.6％，助烧剂氧化钠和氧化钾均为0.1％；

(1)将步骤(1)原料按配料比放入球磨装置中进行球磨24小时；

(2)将步骤(2)所得料进行100℃烘干、研磨制备成半成品颗粒；

(3)将步骤(3)所得半成品颗粒在1530℃进行烧结4小时，保温50分钟，随炉冷却至室温取出进行测试，得到性能良好的陶粒压裂支撑剂。

实施例2：

(1)原料质量百分比为氧化铝99％，高岭土、方解石、滑石均为0.33％。

(2)将步骤(1)原料按配料比放入球磨装置中进行球磨48小时；

(3)将步骤(2)所得料进行110℃烘干、研磨制备成半成品颗粒；

(4)将步骤(3)所得半成品颗粒在1650℃进行烧结5小时，保温60分钟，随炉冷却至室温取出进行测试，得到性能良好的陶粒压裂支撑剂。

实施例1、2的陶粒压裂支撑剂有关性能数据(依据SY/T5108-2006推荐方法进行测试)如下表：

  实施例  视密度(g/cm³)  吸水率(％)  酸溶解度(％)  1  3.56  0.43  0.33  2  4.01  0.33  0.17