[发明专利]原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石油压裂支撑剂制备技术领域，涉及一种原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法。

背景技术

压裂工艺技术对全世界范围的石油开采起着非常重要的作用 ,而石油压裂支撑剂是石油压裂工艺技术能否获得成功的关键。高质量的支撑剂可为原油的开采发挥重要的作用。石油压裂支撑剂 ,是使地层深处岩石裂隙保持裂开状态的支撑物，粒径 0. 4 - 0. 9 mm ,有一定圆度和球度。在使用过程中 ,把支撑剂混入压裂液中，利用高压手段注入深层岩石裂缝中支撑岩层 ,以提高导油率，增加原油产量。

    目前，国内多采用压裂陶粒、石英砂等，但是陶粒、石英砂强度较低 ,只能用于浅层油井开采，若将这些支撑剂使用在深井中，将难以承受岩层巨大的压力及地层环境中的各种腐蚀 ，会大量破碎，其破碎率一般在 15 % -25 % ，阻止了石油的流出 ,难以满足油井的要求；国际上(如美国)多采用烧结刚玉制品 ,但这种制品虽然在理化性能上可以满足要求，可是原料来源困难，加工工艺复杂，且能耗大、成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗压性能强、破碎率低、制作成本低的原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，其特别之处在于：以铝矾土、钾长石、锰矿和粉煤灰以骨料烧结成球状，其中化学成分按照重量百分比组成：68～83%的铝矾土，6～10%的钾长石，3～7%的锰矿，8～15%的粉煤灰。

所述铝矾土中铝的含量为60%-70%，锰矿中锰的含量为50%-60%。

上述原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的耳机破碎系统，将待破碎的原矿石破碎成粒径≤10mm；

（2）将破碎后的材料磨粉成粒径为≥400μm后，经混料机充分搅拌混合均匀；

（3）在大容器中将水雾化与原料均匀搅拌均化10-15天后，用成球机自然成球，所称球的直径为20μm-140μm；

（4）根据需求对其按照粒径大小规格进行一级筛分，符合规格的进入下一步，其余继续均化；

（5）将旋转烘干窑温度控制在140°-400°，将成球的原料进行大水分烘干预热，烘干预热20-40分钟；

（6）烘干后的成球原料进行二级筛分，将成品筛分到下一步进行煅烧，不符合规格的继续均化；

（7）将成品进行煅烧，煅烧时间为1-3小时，温度控制在1400℃±50℃；

（8）成品进入旋转冷却窑，先进行风冷，待温度降到1300-700后，再进行浇水冷却，温度降到700-40°；

（9）将冷却完的成品进行三级筛分，根据需要筛分符合规格的成品。

本发明的有益效果是：本发明原料中采用钾长石、粉煤灰作为辅料，有效减少了锰矿的使用量，降低了生产的成本，降低了陶粒砂的酸解度，增加了陶粒砂的强度；本发明的生产方法简单，能耗较小，而且获得的成品密度低、破碎率低。

附图说明

图1是原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂制作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

   原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂，以铝矾土、钾长石、锰矿和粉煤灰以骨料烧结成球状，其中化学成分按照重量百分比组成：68～83%的铝矾土，6～10%的钾长石，3～7%的锰矿，8～15%的粉煤灰。

上述原料含有粉煤灰的石油压裂支撑剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的耳机破碎系统，将待破碎的原矿石破碎成粒径≤10mm；

（2）将破碎后的材料磨粉成粒径为≥400μm后，经混料机充分搅拌混合均匀；

（3）在大容器中将水雾化与原料均匀搅拌均化10-15天后，用成球机自然成球，所称球的直径为20μm-140μm；

（4）根据需求对其按照粒径大小规格进行一级筛分，符合规格的进入下一步，其余继续均化；

（5）将旋转烘干窑温度控制在140°-400°，将成球的原料进行大水分烘干预热，烘干预热20-40分钟；

（6）烘干后的成球原料进行二级筛分，将成品筛分到下一步进行煅烧，不符合规格的继续均化；

（7）将成品进行煅烧，煅烧时间为1-3小时，温度控制在1400℃±50℃；