[发明专利]一种石油压裂支撑剂及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种石油压裂支撑剂及其制备工艺，属于石油压裂支撑剂技术领域。制备工艺的步骤为:(1)将矿石输送至破碎机内，将矿石粒径粉碎，然后提升至暂存仓，再进入对辊破碎机；(2)矿石在对辊破碎机内完成二次破碎，破碎完成后进行筛分，较大颗粒继续进入对辊破碎机进行破碎，较小颗粒输送至整形制砂机进行细破、强度优选、磨圆处理，获得石英砂颗粒；(3)细破整形后的石英砂颗粒进行初步分级；(4)粒径为1‑0.106mm的石英砂颗粒进入摇摆筛进行精细筛分。本发明可以在油田所在地附近大批量生产石英砂支撑剂；且所用原料成本低，制备工艺处理量大、控制简单、免水洗、成品率高、强度高，且最终可获得圆球度好的石英砂支撑剂。

技术领域

本发明涉及一种石油压裂支撑剂及其制备工艺，属于石油压裂支撑剂技术领域。

背景技术

压裂增产是石油、天然气井开采增产的重要技术。支撑剂则是压裂施工的关键材料。支撑剂由压裂液带入并支撑在压裂地层的裂隙中，从而有效地将油气导入油气井，大幅度提高油气产量和延长油气井寿命。

目前常用的压裂支撑剂有石英砂、陶粒及树脂覆膜的颗粒等。其中石英砂是支撑剂是最基础的分支，需求量一直较大，随着近年来国内油田推行降本增效，石英砂需求量每年以百万吨的速度增长。石英砂支撑一般采用沙漠内的高品质风积沙，本身的价格不高，但是地处偏远，到达目的地的运输费用占据总价格的60％以上。因此需要在油田所在地附近找到一种石英砂支撑剂的替代品，以达到降本的目的。

目前，CN112410016A一种压裂支撑剂用石英砂及其制备方法和应用中打磨所用的PCS系统(处理量小、适用于科研)； CN110922958ACN201911077039.2一种页岩气压裂用石英砂的制备工艺中未进行提高圆球度处理，成品圆球度差，达不到标准要求；CN111607384A石英砂支撑剂的加工方法中采用的旋转式磨圆机(主要指的球磨机或棒磨机)，由于内部需要添加研磨介质，一般采用钢球，在旋转过程中钢球不断撞击物料，使其破碎，很难控制粒径；CN112175603A一种压裂支撑剂的制作方法中采用球磨的方法，通过控制料浆浓度、球磨时间、球磨转速、球磨物料比，来提高圆球度，磨完后需要大量的水冲洗才能使浊度达标，且洗出石英粉体后续处理非常复杂，另外，需要控制的参数较多，生产过程很难实现。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种石油压裂支撑剂及其制备工艺，通过本发明制备工艺可以在油田所在地附近大批量生产合格的石英砂支撑剂；同时，本发明中所用原料成本低，制备工艺处理量大、控制简单、免水洗、成品率高、强度高，且最终可获得圆球度好的石英砂支撑剂。本发明的技术方案如下：

一种石油压裂支撑剂的制备工艺，步骤如下:

(1)将矿石输送至破碎机内，将矿石粒径粉碎，然后提升至暂存仓，再进入对辊破碎机；

优选的，将粒径不大于1000mm的矿石输送至预先设定出料粒度不大于 10mm的单段破碎机内，将矿石粒径粉碎至10mm以下；粒径粉碎至10mm以下的矿石提升至暂存仓，再进入预先设定处理粒径不大于4mm的对辊破碎机；

(2)矿石在对辊破碎机内完成二次破碎，破碎完成后输送至圆振动筛进行筛分，较大颗粒继续进入对辊破碎机进行破碎，较小颗粒输送至整形制砂机进行细破、强度优选、磨圆处理，获得石英砂颗粒；

优选的，粒径大于3mm的颗粒继续进入对辊破碎机进行破碎，粒径不大于3mm的颗粒输送至整形制砂机进行细破、强度优选、磨圆处理，获得石英砂颗粒；

(3)细破整形后的石英砂颗粒通过复合风力分选机进行初步分级，粒径为1-0.106mm的颗粒进入筛分步骤；

优选的，初步分级后粒径大于1mm的颗粒返回整形制砂机；粒径小于0.106mm的颗粒进行除铁然后经陶瓷磨生产副产品石英粉；