[发明专利]一种低密度石油压裂支撑剂及制备方法

权利要求书

1.一种低密度石油压裂支撑剂，其特征在于，由以下质量百分数的组分制备而成：

4％～6％的轻烧铝矾土、6％～8％的膨润土、0.8％～1.2％的锰粉、0.8％～1.2％的轻烧镁粉、0.4％～0.6％的硅灰、0％～0.5％的过烧回用粉以及余量为低铝粉煤灰；所述低密度石油压裂支撑剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：将低铝粉煤灰粗品加入到直管球磨机中，去除大块物料，过200目～300目筛，得到低铝粉煤灰球磨粉；

S2：按如下质量百分数称取原料：4％～6％的轻烧铝矾土、6％～8％的膨润土、0.8％～1.2％的锰粉、0.8％～1.2％的轻烧镁粉、0.4％～0.6％的硅灰、0％～0.5％来自S6的过烧回用粉以及余量为步骤S1得到的低铝粉煤灰球磨粉，混合均化，得到混合粉料，再将所述混合粉料与水混合制浆，得到浆料；

S3：将步骤S2得到的所述浆料在陶瓷球磨机中研磨至600目～800目，得到超细微粉桨，将所述超细微粉浆在烘干机中烘干，然后将其中5wt％～15wt％的所述超细微粉浆烘干制成水分含量≤2.0％的干粉，将剩余的所述超细微粉浆烘干制成水分含量为7.5％～8.5％的半湿粉；

S4：将步骤S3得到的所述干粉和所述半湿粉在造粒机中加水喷雾，造粒成型，得到半成品坯球，所述造粒成型的时间为1.4h～1.6h，将所述半成品坯球干燥，然后按粒径分级筛分,分别得到合格坯球、大颗粒坯球以及小颗粒坯球，将所述大颗粒坯球破碎至600目～800目后与步骤S3中的所述半湿粉混合，将所述小颗粒坯球返回所述造粒机重新造粒；

S5:将步骤S4得到的合格坯球在自动高温电阻炉或回转窑中程序升温烧结,烧成温度为1350±20℃，烧成保温时间为0.8h～1.2h，烧制完成后自然冷却至常温，冷却时间5h，得到烧制坯球；

S6:将步骤S5得到的烧制坯球逐级筛选，先通过颜色筛选机选出其中的欠烧坯球，再通过粒径筛选出其中的过烧坯球，最后得到成品坯球，将所述欠烧坯球回到步骤S5中重新烧制，将所述过烧坯球在27MPa～29MPa下进行冲压破碎，再振动筛分得到粉料，将所述粉料经过超细粉碎机粉碎至600目～800目作为步骤S2的所述过烧回用粉；

S7:将筛选后的所述成品坯球通过标准筛分级筛分，即得到低密度石油压裂支撑剂。

2.根据权利要求1所述的低密度石油压裂支撑剂，其特征在于，所述轻烧铝矾土中，Al₂O₃的质量百分含量为70％～75％；所述膨润土中，蒙脱石的质量百分含量为85％～90％；所述低铝粉煤灰中，Al₂O₃的质量百分含量为33.08％～50.10％，SiO₂的质量百分含量为35.10％～42.67％，Fe₂O₃的质量百分含量为1.8％～4.0％，CaO的质量百分含量为8％～12％；所述轻烧铝矾土、所述膨润土、所述锰粉、所述轻烧镁粉、所述低铝粉煤灰以及所述硅灰均过200目筛。

3.根据权利要求1所述的低密度石油压裂支撑剂，其特征在于，步骤S2中，所述混合粉料与所述水混合制浆的体积比例为1:1.5。

4.根据权利要求1所述的低密度石油压裂支撑剂，其特征在于，步骤S3中，所述超细微粉浆过600目水筛后的通过率为90％～100％。

5.根据权利要求1所述的低密度石油压裂支撑剂，其特征在于，步骤S4中，所述干粉和所述半湿粉在所述造粒机中加水喷雾造粒成型时，所述干粉的质量百分含量为0％～10％，所述半湿粉的质量百分含量为90％～100％。

6.根据权利要求1所述的低密度石油压裂支撑剂，其特征在于，步骤S4中，所述合格坯球是经20目～40目标准筛、30目～50目标准筛、40目～60目标准筛的范围内任一标准筛筛分的坯球，所述大颗粒坯球是不能通过其中一个所述标准筛的上限筛分得到的坯球，所述小颗粒坯球是能通过其中一个所述标准筛的下限筛分得到的坯球。