[发明专利]采油专用球粒状石英砂生产方法

说明书

本发明采油专用球粒状石英砂生产方法，是在特定地质条件采油时，必需使用的一种特殊产品。

多年来，国内使用的采油石英砂全部依赖美国和日本等国家进口，其问题是球度和圆度差，渗透率和孔隙率低，尤其是价格特别昂贵，使我国石油企业的大量外汇外流。

本发明的目的是针对上述存在的问题，发明了一种新的生产方法，采用天然石英岩、石英砂岩或块状石英等原料，经过加工处理，生产出球度和圆度好，渗透率和孔隙度高的球粒状石英砂。

采油专用球粒状石英砂生产方法，其特征是选用天然石英岩、石英砂岩或块状石英作原料，经加工处理的粗制石英砂，投入全方位研磨内，在加入研磨剂的条件下，研磨2-3小时，再将研磨后的物料进行清洗和甩干，使其含水量达到8-12％时，再转入干燥，筛分和除铁工序处理；接着选用抛光机加入抛光剂进行抛光处理，抛光后的物料再经过过筛、包装；

粗制品石英砂技术指标：

①二氧化硅(SiO₂)含量(％)＞96；

②莫氏硬度＞6.5；

③砾径14～60目；

合格品石英砂技术指标：

①石英砂砾径16-60目；

②粘土软矿物含量(％)＜＝1；

③破碎物含量(％)    ＜＝2；

④酸溶解度(％)      ＜＝1.0；

⑤球度              ＞＝0.6；

⑥圆度              ＞＝0.6；

⑦近似渗透率        45-46；

⑧近似孔隙率(％)    32-35；

研磨剂的配比：

①粗砂∶钢球＝1∶(0.4-0.5)；

②粗砂∶水＝1∶(0.25-3.0)；

③粗砂∶苛性钠＝1∶(0.003-0.01)；研磨机转数依据公式：确定；研磨机额定投料量依据公式：确定，公式中的D为研磨机罐体直径，g为石英砂比重，钢球直径φ＝4-10mm，1/2为罐体积的一半，研磨时间t＝2-3小时。所采用的抛光剂是：金刚石粉、氧化铝粉、刚玉粉、明矾、颗粒度为80-200目金刚砂或颗粒度为100-200目氧化铬为原料，选用其中一种或两种原料混合均匀作为抛光剂，用量为抛光物料石英砂量的1-3％。所采用的明矾应予先进行焙烧，再经过粉碎，颗粒度达到70-100目后使用。

本发明采油专用球粒状石英砂生产方法的工艺流程是：粗制石英砂→研磨(2-3小时)→清洗→石英砂→甩干→干燥→筛分→除铁→石英砂→抛光(2小时)→过筛→石英砂→包装→成品。

本发明采油专用球粒状石英砂生产方法的积极效果是，生产工艺简单，粗砂投入全方位研磨机研磨两小时后再经过抛光，即可产出成品；质量优质，与同类舶来品相比，只少有球度等几项指标明显好与进口货，尤其是成本较低，售价只有进口价的1/2-1/3左右，深受石油开采业的欢迎。

实施例1

原料粗制石英砂采用天然石英砂岩，莫氏硬度为6.5，二氧化硅(SiO₂)含量96％以上，经如工处理，颗粒度在30-50目左右；全方位研磨机选用罐体1.2M，投料量依据公式G＝1/6∏D³×1/2g进行配料，研磨物料额定重量：G＝1/6×3.14×1.2³×1/2×2.6≈1.18吨，现投入粗制石英砂700Kg，按下列配比：粗砂∶钢球＝1∶0.4，粗砂∶水＝1∶0.25，粗砂∶苛性钠＝1∶0.01，钢球重量280Kg，钢球直径φ＝6mm，水用量175Kg，苛性钠7Kg，备料完毕投入研磨机内；罐体转数n＝42.4/D×0.88＝42.4/1.094×0.88＝34转/分钟，运行2个小时停机，研磨罐内物料进入清洗、甩干工序，当含水量达到10％左右，再投入干燥窑烘干，经干燥的石英砂通过筛分除铁屑工序，经除铁后的石英砂通过抛光机抛光，抛光剂为抛光石英砂量的1％，抛光剂原料选用刚玉粉、明矾各为3.5Kg，刚玉粉颗粒度100目左右，明矾加入抛光剂前先加热，再进行粉碎，当颗料度达到80目左右，再参入抛光剂内；将研磨后并经过处理的石英砂和抛光剂投入抛光机内，进行2个小时抛光，即可停机，再将抛光物料转入过筛工序，分离除去抛光剂回收以重复利用，分离产生的石英砂即可包装入库，采油专用球粒状石英砂即完成全部生产过程。成品经有关油田权威部门检测，各项指标均符合采油要求，颇受用户好评。

实施例2

选用直径1.2M的全方位研磨机，按要求备料，选购二氧化硅(SiO₂)含量在97％左右，硬度超过6.5的块状石英经加工，颗粒度为60目左右的粗制石英砂500Kg，研磨剂备料按下列配比计量：粗砂∶钢球＝1∶0.5，粗砂∶水＝1∶0.25，粗砂∶苛性纳＝1∶0.008，钢球量250Kg，球直径φ＝10mm，水125Kg，苛性钠4Kg，备齐料后投入研磨机罐体内，研磨机运转速度n＝34转/分钟，运行2.5小时停机，研磨后的物料进入清洗、甩干工序，当水份达到10％左右时，再进行干燥，除铁，除铁后的石英砂还要经过抛光处理，抛光剂采用颗粒度120目的氧化铬，重量为抛光物料石英砂量的2％左右，约10Kg，抛光时间控制在2个小时，即可停机，抛光后的物料再转入过筛工序，产出的石英砂，包装后即为合格的产成品，筛出的抛光剂可回收重复使用。