[发明专利]一种提高陶粒压裂支撑剂耐酸性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高陶粒压裂支撑剂耐酸性能的方法。

背景技术

压裂支撑剂是石油、天然气工业重要的专用材料。耐酸性能是压裂支撑剂一个非常重要的指标，对压裂效果，压裂支撑剂使用的持久性和油、气的导流能力有重要的影响。我国生产的陶粒压裂支撑剂多以铝矾土或高铝的工业废料如高铝质耐火材料废料为主要原料，此类原料为Al₂O₃多孔矿石结构，生产的压裂支撑剂耐酸性能较差，因此2007年1月1日实施的石油天然气行业标准SY/T5108-2006对陶粒压裂支撑剂的耐酸性能有所降低。但是经我们调查测试发现，国产陶粒压裂支撑剂的酸溶解度不达标的情况仍较普遍。

本发明是在本发明人以前申请的专利申请号为200710137758.X、名称为《利用赤泥制备耐酸压裂支撑剂的方法》和专利申请号为200710168057.2、名称为《一种耐酸压裂支撑剂的制备方法》的两项专利所提到的提高压裂支撑剂耐酸性能的基础上，通过进一步研究，把提高压裂支撑剂耐酸性能的方法的使用范围进一步拓展。

发明内容

本发明的目的是针对目前国产陶粒压裂支撑剂的酸溶解度普遍偏高的现状，结合我国生产陶粒压裂支撑剂的原料的特点，找到一种有效且具有普遍性的提高陶粒压裂支撑剂耐酸性能的方法。

本发明在陶粒压裂支撑剂的坯料化学组成中引入BaO，可以大大提高成品的耐酸性能，使陶粒压裂支撑剂坯料化学组成中(以氧化物质量计)含Al₂O₃60-75％，SiO₂10-30％，BaO4-18％。

具体实施步骤为：

(1)根据陶粒压裂支撑剂坯料的化学组成和所选原料的化学组成计算出配料比；

(2)将原料按配料比放入球磨装置中进行球磨24小时；

(3)将(2)步所得原料制备成半成品颗粒；

(4)将(3)步所得半成品颗粒在1300℃-1400℃进行烧结1-3小时，自然冷却到室温即可得到耐酸性能良好的成品。

按照按SY/T5108-2006推荐方法进行测试，本发明成品酸溶解度在3.0％-6.0％之间，达到了行业标准的要求。

本发明工艺简单，可以大大提高陶粒压裂支撑剂的耐酸性能。

具体实施方式

实施例：

原料：高铝矾土、粘土、二氧化钛(化学纯)、碳酸钡(化学纯)。高铝矾土和粘土的化学组成分别见表1和表2。

(1)选择一种压裂支撑剂的坯料化学组成，该坯料化学组成中含Al₂O₃61.55％，SiO₂19.72％，BaO7.77％；根据该坯料化学组成和原料的化学组成确定原料质量百分比为高铝矾土78％、粘土10％、二氧化钛2％、碳酸钡10％。

(2)将原料按配料比放入球磨装置中进行球磨24小时。

(3)将(2)步所得原料制备成半成品颗粒。

(4)将(3)步所得半成品颗粒在箱式电炉中1350℃进行烧结2小时，自然冷却到室温即可得到耐酸性能良好的成品。

按照石油天然气行业标准SY/T5108-2006推荐方法进行性能测试，主要性能指标如下：