[发明专利]一种耐酸氧化铝基陶粒压裂支撑剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐酸氧化铝基陶粒压裂支撑剂的制备方法。

背景技术

水力压裂技术是石油行业中提高油气井产能的重要技术之一，油气压裂开采是维护油气田增产、稳产的重要技术，对于低渗透率及超深油气藏的开发尤为重要。

国内目前生产的压裂支撑剂多是以铝矾土为主要原料，添加一些辅助原料制备的中、低档产品，强度及耐酸性均无法满足深层油气井开采的工艺要求。国外主要采用烧结刚玉来制备高档陶粒支撑剂，国内目前仍没有制备高档支撑剂的成熟技术，用于深层油气井开采的高档支撑剂主要依赖于美国进口，价格相当昂贵，而成本还不及此价格的1/3。

支撑剂在深层的地下工作，要承受地层中的各种腐蚀，所以支撑剂要具有良好的耐酸性能。耐酸性能是压裂支撑剂的重要指标，有着良好的耐酸性能的压裂支撑剂可以在地下岩缝中的酸性环境下长时间工作，并保持高的导流能力，从而可以提高油、气井的产量。石油压裂支撑剂的耐酸性是一个较难达到的指标，我国曾因全国产品均达不到原定标准而降低要求，耐酸性问题是当前支撑剂行业的一项技术难题。因此，制备耐酸性能优异的陶粒支撑剂迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供了一种制备耐酸性能优异的陶粒支撑剂的方法。

具体步骤为：

（1）原料各组分质量百分比含量为：氧化铝：83-99%，稀土镱的化合物0.01-10%，复合添加剂0.1-15%，原料的质量百分比之和为100%，复合添加剂为钙、镁和硅的化合物或矿物。

（2）将步骤（1）配好的料放入球磨装置中球磨15-50小时。

（3）将步骤（2）得到的浆料烘干后，造粒制成生坯。

（4）将步骤（3）所得生坯在1000-1500℃烧结，保温0.5-2小时，冷却至室温。

（5）按标准：SY/T5108—2006对成品进行酸溶解度测试。

所述稀土镱的化合物为氧化镱、碳酸镱、硝酸镱、草酸镱、磷酸镱和氢氧化镱中的一种。

所述钙的化合物为氧化钙的质量百分比含量大于45%的化合物，含钙的矿物为石灰岩、文石、钙长石、方解石、白云石和白垩岩中的一种。

所述硅的化合物为氧化硅的质量百分比含量大于35%的化合物，含硅的矿物为高岭土、透辉石、蒙脱石、叶腊石、滑石和蛇纹石中的一种。

所述镁的化合物为氧化镁的质量百分比含量大于45%的化合物，含镁的矿物为水镁石、菱镁矿和白云石中的一种。

本发明原料广泛，采用一般工业设备，工艺简单，便于工业化生产，制备出的陶粒支撑剂耐酸性能好。

具体实施方式

实施例1：

（1）原料各组分质量百分比含量为：氧化铝：89.99%、高岭土3.33%、方解石3.33%、白云石3.34%和氧化镱（Yb₂O₃）0.01%。

（2）将步骤（1）配好的料放入球磨装置中球磨20小时。

（3）将步骤（2）得到的浆料烘干后，造粒制成生坯。

（4）将步骤（3）所得生坯在1350℃烧结，保温1小时，冷却至室温制得陶粒压裂支撑剂。

（5）按标准：SY/T5108—2006对支撑剂进行酸溶解度测试，酸溶解度为0.501%。

实施例2：

（1）原料各组分质量百分比含量为：氧化铝：85%、高岭土3.33%、方解石3.33%、白云石3.34%和氧化镱（Yb₂O₃）5%。

（2）将步骤（1）配好的料放入球磨装置中球磨30小时。

（3）将步骤（2）得到的浆料烘干后，造粒制成生坯。

（4）将步骤（3）所得生坯在1375℃烧结，保温1.5小时，冷却至室温制得陶粒压裂支撑剂。

（5）按标准：SY/T5108—2006对支撑剂进行酸溶解度测试，酸溶解度为0.345%。