[发明专利]一种耐酸氧化铝基陶粒压裂支撑剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐酸优良的氧化铝基陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。

背景技术

自1947年在美国试验成功以来，水力压裂技术作为油气井开采，增产的重要技术已经被广泛应用于石油、天然气的开采。其中，石油压裂支撑剂的质量对此项技术最终效果起到至关重要的作用。在压裂过程当中将压裂支撑剂与酸性压裂液混合后，通过地面的高压泵泵送到油井内，由于高压泵形成的巨大压力使得低渗透性的页岩产生裂缝，使得储藏于页岩中的油气可以通过裂缝溢出。当高压泵的压力撤除后，混合在压裂液当中的压裂支撑剂沉积于裂缝之中，阻止裂缝的闭合，形成高渗透性的通道。大量研究已表明，压裂支撑剂的使用不但能够增加油田的产量，而且提高油井的服务年限，最终达到增产稳产的目的。

国内目前生产的压裂支撑剂大多占据着中低档产品的市场，多项性能指标诸如强度，破碎率等都无法满足深层开采的性能要求，国内只有极少数厂商能够生产出高档石油压裂支撑剂，对于高档石油压裂支撑剂大多依赖于进口。

耐酸性对油气产量，裂缝导流能力，支撑剂工作寿命，油井服务年限等多方面有着重要影响，是衡量压裂支撑剂性能优劣的一个重要指标。压裂支撑剂工作期间将长时间遭受严苛环境的考验，诸如酸性压裂液的腐蚀，地壳内高温，岩层极高的闭合压力等。遭受腐蚀的压裂支撑剂会导致致密的结构变酥松，同时在高闭合压力下引起压裂支撑剂的掉粉，甚至破碎。掉落的碎屑将沉积于压裂支撑剂形成的空隙之间，造成流通通道的堵塞，减弱导流能力，最终导致油气产量的下降。石油压裂支撑剂的耐酸性是一个较难达到的指标，我国曾因全国产品均达不到原定标准而降低要求，耐酸性问题一直是困扰着当前支撑剂行业的一项技术难题。因此，对于陶粒压裂支撑剂耐酸性的研究对于我国石油工业有着极其重要的意义，制备耐酸性能优异的陶粒支撑剂迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供了一种制备耐酸性能优异的氧化铝基陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。

具体步骤为：

（1）原料各组分质量百分比含量为：氧化铝84-90%，稀土镨的化合物0.01-5%，复合添加剂5-15%，原料的质量百分比之和为100%，复合添加剂为钙、镁和硅的化合物或矿物。

（2）将步骤（1）配好的料放入球磨装置中球磨30-50小时。

（3）将步骤（2）得到的浆料烘干后，造粒制成生坯。

（4）将步骤（3）所得生坯在1300-1400℃烧结，保温0.5-2小时，冷却至室温。

（5）按标准：SY/T5108—2006对成品进行酸溶解度测试。

所述稀土镨的化合物为六水合硝酸镨、氧化镨、草酸镨、磷酸镨和氢氧化镨中的一种。

所述钙的化合物为氧化钙的质量百分比含量大于45%的化合物，含钙的矿物为石灰岩、文石、钙长石、方解石、白云石和白垩岩中的一种。

所述硅的化合物为氧化硅的质量百分比含量大于35%的化合物，含硅的矿物为高岭土、透辉石、蒙脱石、叶腊石、滑石和蛇纹石中的一种。

所述镁的化合物为氧化镁的质量百分比含量大于45%的化合物，含镁的矿物为水镁石、菱镁矿和白云石中的一种。

本发明原料广泛，采用一般工业设备，工艺简单，便于工业化生产，制备出的陶粒支撑剂耐酸性能良好，耐酸性能指标已经达到世界先进水平。

具体实施方式

实施例1：

（1）原料各组分质量百分比含量为：氧化铝90%、高岭土3.3%、方解石3.3%、白云石3.3%和氧化镨（Pr₆O₁₁）0.01%。

（2）将步骤（1）配好的料放入球磨装置中球磨30小时。

（3）将步骤（2）得到的浆料烘干后，造粒制成生坯。

（4）将步骤（3）所得生坯在1330℃烧结，保温1小时，冷却至室温制得陶粒压裂支撑剂。

（5）按标准：SY/T5108—2006对支撑剂进行酸溶解度测试，酸溶解度为0.46%。

实施例2：

（1）原料各组分质量百分比含量为：氧化铝90%、高岭土3.3%、方解石3.3%、白云石3.3%和氧化镨（Pr₆O₁₁）0.1%。

（2）将步骤（1）配好的料放入球磨装置中球磨40小时。

（3）将步骤（2）得到的浆料烘干后，造粒制成生坯。

（4）将步骤（3）所得生坯在1330℃烧结，保温1小时，冷却至室温制得陶粒压裂支撑剂。

（5）按标准：SY/T5108—2006对支撑剂进行酸溶解度测试，酸溶解度为0.46%。