[发明专利]低密度中强陶粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油支撑剂技术领域，尤其涉及一种低密度中强陶粒及其制备方法。

背景技术

石油天然气深井开采时，经常进行压裂处理，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出。用石油支撑剂随同压裂液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。

目前常用的石油支撑剂主要有低密中强陶粒和中密中强陶粒来适用于不同深度以及与不同的压裂液相匹配。现有工艺生产低密中强陶粒的原料的铝含量需要在72％以上，与耐火材料冲击较大，且原料成本较高。另外，由于现有技术中制备低密中强陶粒的主要原料的铝含量高，为了降低陶粒砂的体积密度，不得不要添加各种辅料，配方复杂，同时产品的酸溶解度较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种低密度中强陶粒及其制备方法，主要目的在于提供一种成本低，易于制备的低密度中强陶粒。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种低密度中强陶粒，其原料由下述组分按质量百分比组成：

轻烧铝矾土    45～68％

轻烧粘土      20～35％

生粘土        10～25％。

作为优选，所述低密度中强陶粒的原料由下述组分按质量百分比组成：

轻烧铝矾土    55％

轻烧粘土      25％

生粘土        20％。

作为优选，所述轻烧铝矾土中铝的质量百分含量为46～60％。

作为优选，所述轻烧粘土中铝的质量百分含量为44～48％。

另一方面，本发明实施例提供了一种上述任一种低密度中强陶粒的制备方法，包括如下步骤：

将原料按比例配好后，经球磨机研磨使粉料细度达到600目通过率在90％以上；

造粒后，在150-220℃下烘干得陶粒半成品；

筛分得到合格的陶粒半成品，在1380-1420℃高温下烧制得到成品的陶粒。

作为优选，得到的所述成品的陶粒满足20/40目的体积密度不小于1.55g/cm³，视密度不大于2.9，52MPa破碎率不大于9％，酸溶解度不大于5％。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明实施例提出的一种低密度中强陶粒及其制备方法采用铝矾土矿藏开采时的低铝“边角料”作为制备低密度中强陶粒的主要原料，原料成本低，易于得到，同时引进轻烧铝矾土，降低烧成温度，并且无需添加过多的辅料，配方简单，易于制备。采用该种原料制备陶粒的工艺简单，生产成本低，易于实施，可进行大量生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

实施例1

低密度中强陶粒，其原料组成如下：

轻烧铝矾土(铝的质量百分含量为56.7％)1650g，轻烧粘土(铝的质量百分含量为48.8％)750g，生粘土600g。

制备步骤如下：

将原料按比例配好后，经球磨机研磨使粉料细度达到600目通过率在90％以上；

造粒后，在150℃下烘干得陶粒半成品；

筛分合格的陶粒半成品，在1380℃高温下烧制得到成品的陶粒。

得到的成品的陶粒20/40目的体积密度为1.54g/cm³，视密度为2.77，52MPa破碎率为7.2％，酸溶解度为4.89％。实施例2

低密度中强陶粒，其原料组成如下：

轻烧铝矾土(铝的质量百分含量为57.3％)1590g，轻烧粘土(铝的质量百分含量为48.8％)750g，生粘土660g。

制备步骤如下：

将原料按比例配好后，经球磨机研磨使粉料细度达到600目通过率在90％以上；

造粒后，在180℃下烘干得陶粒半成品；

筛分得到合格的陶粒半成品，在1420℃高温下烧制得到成品的陶粒。

得到的成品的陶粒20/40目的体积密度为1.53g/cm³，视密度为2.72，52MPa破碎率为7.02％，酸溶解度为4.52％。

实施例3

低密度中强陶粒，其原料组成如下：

轻烧铝矾土(铝的质量百分含量为58.2％)1800g，轻烧粘土(铝的质量百分含量为48.8％)900g，生粘土300g。

制备步骤如下：