[发明专利]石油压裂陶粒支撑剂及其制备方法

说明书

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种石油压裂陶粒支撑剂及其制备方法，所述石油压裂陶粒支撑剂由以下成分组成混合料：电厂烟道灰、高岭土、锰矿粉、玉米淀粉和膨润土，通过使用电厂烟道灰为石油压裂陶粒支撑剂的主要成分，在制作前对电厂烟道灰进行预处理，降低成品的气孔率，增加成品后良率，在制作时通过多次的造粒和粉碎研磨，使得各个组分的原料混合更加均匀，化学成分更加稳定，降低幽静压裂过程中携带液的浓度，进而降低生产成本，同时可以减少电厂烟道灰的储量，减小电厂烟道灰对空气及水质的污染。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种石油压裂陶粒支撑剂及其制备方法。

背景技术

石油支撑剂又叫石油压裂支撑剂。在石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出，此时需要流体注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高层流能力的通道，为保持压裂后形成的裂缝开启，油气产物能顺畅通过。用石油支撑剂随同高压溶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。

电厂烟道灰，为电厂烟道灰的一种，使用电厂烟道灰制作石油压裂支撑剂可以降低生产成本，还能代替现有的电厂烟道灰挖坑储存，变废为宝，减少电厂烟道灰的储存压力和对空气的污染，提升电厂烟道灰的利用率；电厂烟道灰由于粒径小，在空气中形成微尘，引发扬尘污染，在产生后需要进行统一收集处理，掩埋处理会造成渗透，影响土质，而且电厂烟道灰的工业用途低，因此电厂烟道灰的数量的增加对环境和废物处理都造成了相当大的压力。

电厂烟道灰作为伴随电厂生产而产生的废弃物，电厂烟道会由于粒径小，排放后会造成严重的环境污染，挖坑掩埋会影响地质，重新利用烟道灰不仅能够避免烟道灰污染环境还能起到变废为宝的目的，目前，在制作石油压裂支撑剂时加入烟道灰是一种行之有效的方法，目前其他厂家所掌握的技术是：在压裂支撑剂中添加电厂烟道灰10-30%，作为辅助成分之一使用，由于烟道灰的物理性质松散不易聚集，塑性差不易成球，用量增加时会严重影响石油压裂支撑剂的性能和效果，降低石油压裂陶粒支撑剂强度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电厂烟道灰处理以及重新利用的技术问题，提供一种大量使用电厂烟道灰来制作石油压裂陶粒支撑剂的配方及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种石油压裂陶粒支撑剂，所述石油压裂陶粒支撑剂由以下质量比例的组份组成：电厂烟道灰65-85%，高岭土10-30%，锰矿粉2-4%，玉米淀粉0.5-1.5%和膨润土0.5-2.5%。

进一步地，所述电厂烟道灰在加入混合料之前进行预处理，预处理包含以下步骤：

步骤S1：研磨，取电厂烟道灰加入雷蒙机中进行粉碎研磨，研磨后采用200-400目筛网进行进行筛选；

步骤S2：制粒，对步骤1中所得粉末状物料加入制粒锅中喷水制粒，制成直径3-10毫米的煤灰颗粒，制粒锅的旋转速度为20-60r/min；

步骤S3：脱水，将S2中所得的煤灰颗粒进行高温脱水；

步骤S4：粉碎，将S3中脱水后的颗粒进行研磨粉碎后装袋备用。

进一步地，所述步骤S3中的脱水采用高温马弗炉进行，脱水温度为1000-1200℃，保温3-5h，升温速率5-10℃/min。

进一步地，步骤1：搅拌混合料，将电厂烟道灰、高岭土、锰矿粉、玉米淀粉和膨润土进行搅拌均匀后得到混合物A；

步骤2：研磨，在步骤1中所得的混合物A与研磨介质、水进行搅拌混合，搅拌混合后得到混合物B；

步骤3：烘干，在混合物B中添加球磨助剂进行湿磨，将湿磨后获得的混合物B放入泥浆盘陈腐，对陈腐后的混合物B进行烘干，烘干至水含量为1-3%；