[发明专利]低密度石油压裂支撑剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体为一种页岩气的压裂支撑剂及其制备方法。

背景技术

石油及天然气深井开采时，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，用支撑材料随同高压溶液进入地层充填在岩层裂缝中，起到支撑裂缝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。

目前，国内石油压裂支撑剂厂家大多采用高品位的高铝矾土为主要原料生产的支撑剂产品，随着高铝矾土等不可再生资源的大幅减少，市场价格一路上涨，石油压裂支撑剂需要采用新的原料新的加工工艺，以满足人们对其的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低密度石油压裂支撑剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案为：

低密度石油压裂支撑剂，其原料按照质量份数包括铝厂尾矿30~50份、焦宝石25~40份、氧化铝1-15份、铝矾土10~20份，基于此原料的低密度石油压裂支撑剂的制备方法，制备步骤为：①破碎：将各种原料分别进行破碎；②混料：将破碎后的各种原料进行混合；③磨粉：将混合均匀的物料粉碎、磨粉；④热加工：将粉料经成球机压制成球后，烘干、煅烧，然后冷却筛分即得成品。

在本发明中，所述物料通过颚式破碎机进行粉碎，粉碎颗粒直径小于0.8mm，并通过立磨磨粉，粉料细度过500~800目筛。

在本发明中，所述物料烘干的温度为150~250℃。

在本发明中，所述物料煅烧的温度为1200~1500℃，煅烧时间2~4小时。

在本发明中，所述铝厂尾矿中的有效成分包括氧化铝、二氧化硅和氧化铁，焦宝石中的有效成分包括氧化铝和二氧化硅，铝矾土中的有效成分包括氧化铝和二氧化硅。

在本发明中，采用了铝厂尾矿这种废料进行回收利用，不仅大大减轻了铝厂处理生产废弃物的负担，还降低了本发明工艺的生产成本，加工过程中采用的颚式破碎机能够快速有效的将大块原料破碎成小块，立磨磨粉也能提高铝厂尾矿中杂质的分散性，减少烧结过程中杂质对产品性能的影响，提高多种原料混合过程中的均匀性，提高粉体细度，降低烧结要求温度，提高产品的各项性能指标，效果显著。

与现有技术相比，本发明工艺步骤简单，易于实现，生产出的产品具有低密度、高强度、酸溶解度低的特点，适用于浅层低渗透油井、天然气和页岩气开采的裂缝支撑，能够有效的提高油（气）井的产量和使用年限，充分利用铝厂的尾矿资源，变废为宝，减少污染，改变了国内外石油压裂支撑剂的市场格局和现状。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施案例1

本实施例的石油压裂支撑剂包括以下质量份数的原料：铝厂尾矿（Al₂O₃:27%，SiO₂:64%，Fe₂O₃:5%）35份，焦宝石（Al₂O₃:54%，SiO₂:41%）37份，铝矾土（Al₂O₃:60%，SiO₂:21%）12份和氧化铝3份。

上述原料破碎至颗粒直径为0.8mm以下，按照比例充分混合均匀后，采用立磨制粉，600目筛网99%以上通过，用成球机制成半成品烘干并烧结4小时，冷却筛分即可制出成品。

实施案例2

本实施例的石油压裂支撑剂包括以下质量份数的原料：铝厂尾矿（Al₂O₃:31%，SiO₂:60%，Fe₂O₃:5%）42份，焦宝石（Al₂O₃:42%，SiO₂:45%）35份，铝矾土（Al₂O₃:55%，SiO₂:27%）15份和氧化铝5份。

上述原料破碎至颗粒直径为0.8mm以下，按照比例充分混合均匀后，采用立磨制粉，600目筛网99%以上通过，用成球机制成半成品烘干并烧结4小时，冷却筛分即可制出成品。

实施案例3