[发明专利]一种陶粒压裂支撑剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种陶粒压裂支撑剂的制备方法，属于钻井助剂技术领域。本发明将钠长石，铝矾土，高岭土，粉煤灰，份白云石，高锰酸钾，冰晶石，低熔点合金粉，石墨，草酸铜，草酸铁，碳酸钙，改性竹纤维粉混合球磨，过120目的筛，得混合粉末；将氟化钠溶液与桃胶液按质量比1：20～1：30搅拌混合，得混合浆液；将混合粉末与混合浆液按质量比3：2～3：1混合，造粒，干燥，炭化，烧结，得坯料；将坯料与改性海藻酸钠液按质量比1：20～1：30搅拌混合，过滤，干燥，即得陶粒压裂支撑剂。本发明提供的陶粒压裂支撑剂力学性能和渗透率同时得到了有效的提升。

技术领域

本发明公开了一种陶粒压裂支撑剂的制备方法，属于钻井助剂技术领域。

背景技术

目前，油气开采技术日趋成熟，然而常规油田的产量依然难以突破。另外，其他非常规能源，比如风能、核能等，因其局限性未能大规模使用在人类生产中。随着油田的不断开采，浅井、渗透力强的矿床越来越少，不靠压裂技术已很难开采油气。目前，在油气勘探和开采过程中，水力压裂技术是增产与提高采收率的主要手段。石油压裂支撑剂是水力压裂技术的关键材料，其性能的优劣直接影响油气的开采率；并且其成本占据开采较大部分，因此研制成本低廉、性能优良的石油压裂支撑剂既是热点也是难点，综上所述，随着社会对油气需求量的不断增大和内页岩气能源的发现，陶粒压裂支撑剂需求量必会急剧增加。因此，研制性能优良、规格多样的可选陶粒压裂支撑剂不仅成为无机材料的研究热点之一，而且将会对石油天然气开采产生巨大的意义。总之，随着油气井深度的不断增加和世界刚起步的“页岩气革命”，高性能陶粒压裂支撑剂将迎来巨大的机遇和挑战。现阶段很多研究在获得低密度的同时，抗压强度也随之降低，所制备的陶粒只适合浅层油气井的压裂，所以应继续加大对低密度高强度陶粒压裂支撑剂的研究，找到二者关系的一个平衡点，在降低密度的同时提高其抗压强度。陶粒压裂支撑剂的发展方向主要是制备各种密度的高强度石油压裂支撑剂来提高产能，为中深油气井和页岩气井压裂开采提供性能优良的支撑剂。为适应深层高闭合压力下的水力压裂，除对现有陶粒支撑剂制备工艺改进外，研制和开发新型低密高强高导流陶粒支撑剂已势在必行。目前传统的陶粒压裂支撑剂还存在渗透率和力学性能无法同时提升的问题，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统陶粒压裂支撑剂渗透率和力学性能无法同时提升的问题，提供了一种陶粒压裂支撑剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，将30～50份钠长石，40～60份铝矾土，20～30份高岭土，30～50份粉煤灰，10～20份白云石，3～5份高锰酸钾，10～20份冰晶石，8～10份低熔点合金粉，5～8份石墨，5～8份草酸铜，5～8份草酸铁，10～20份碳酸钙，10～20份改性竹纤维粉混合球磨，过120目的筛，得混合粉末；

（2）将氟化钠溶液与桃胶液按质量比1：20～1：30搅拌混合，得混合浆液；

（3）将混合粉末与混合浆液按质量比3：2～3：1混合，造粒，干燥，炭化，烧结，得坯料；

（4）将坯料与改性海藻酸钠液按质量比1：20～1：30搅拌混合，过滤，干燥，即得陶粒压裂支撑剂。

步骤（1）所述低熔点合金粉为锡，钠和镝按质量比1：3：8混合配置而成。

步骤（1）所述改性竹纤维粉的制备过程为：将竹纤维粉碎，过120目的筛，得竹纤维粉，接着将竹纤维粉与氢氧化钠溶液按质量比1：20～1：30混合浸泡，过滤，洗涤，干燥，得一次处理竹纤维粉，将一次处理竹纤维粉与正硅酸乙酯浸泡，过滤，洗涤，得二次处理竹纤维粉，将二次处理竹纤维粉液氮冷冻，球磨，过240目的筛，干燥，即得改性竹纤维粉。

步骤（2）所述桃胶液的制备过程为：将桃胶与水按质量比1：50～1：100混合，静置溶胀后，加热搅拌溶解，即得桃胶液。