一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111620673A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010299091.9(22)申请日2020.04.16(71)申请人郑州市润宝耐火材料有限公司地址452375河南省郑州市新密市曲梁镇(72)发明人贾勤长朱现峰(74)专利代理机构成都弘毅天承知识产权代理有限公司51230代理人汤春微(51)Int.Cl.C04B35/10(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/63(2006.01)C04B35/64(2006.01)C04B38/00(2006.01)C09K8/80(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法。所述陶粒支撑剂包括以下质量分数的组分：低品位铝矾土47-60％，瓷石25-40％，陶粒支撑剂生产废品5-15％，工业硼酸0.3-0.5％，镁质粘土3-10％，硅灰2.5-3.6％。所述陶粒支撑剂采用的原材料价格普遍较低，大大降低了生产成本；同时得到的陶粒支撑剂体积密度为1.42-1.50g/cm3,视密度为2.61-2.68g/cm3,闭合压力为52Mpa下破碎率低于5％，有利于降低压裂成本，还有利于油气田增产。CN111620673ACN111620673A权利要求书1/1页1.一种高强度低密度陶粒支撑剂，其特征在于，所述陶粒支撑剂包括以下质量分数的组分：2.根据权利要求1所述的高强度低密度陶粒支撑剂，其特征在于，所述低品位铝矾土中Al2O3含量为55-65％。3.根据权利要求1所述的高强度低密度陶粒支撑剂，其特征在于，所述陶粒支撑剂生产废品包含以下质量分数的组分：Al2O370-75％，SiO220-25％，Fe2O32-3％，TiO22-3.5％。4.根据权利要求1所述的高强度低密度陶粒支撑剂，其特征在于，所述陶粒支撑剂的体积密度为1.42-1.50g/cm3。5.根据权利要求1所述的高强度低密度陶粒支撑剂，其特征在于，所述陶粒支撑剂的视密度为2.61-2.68g/cm3。6.根据权利要求1所述的高强度低密度陶粒支撑剂，其特征在于，所述陶粒支撑剂在闭合压力为52MPa下的破碎率低于5％。7.根据权利要求1-6任一项所述的高强度低密度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)按质量百分含量称取各组分，混匀后球磨成细粉备用；(2)将水雾化后与步骤(1)得到的细粉混合制成球状颗粒；(3)将步骤(2)得到的球状颗粒投入回转窑，在1120-1250℃条件下烧结后冷却，得到所述陶粒支撑剂。8.根据权利要求7所述的高强度低密度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述细粉的粒度为380-420目。9.根据权利要求7所述的高强度低密度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述球状颗粒的粒径为0.425-0.85mm。2CN111620673A说明书1/6页一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法。背景技术[0002]在石油、天然气深井开采的压裂工艺中需要用到陶粒支撑剂，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，用陶粒支撑剂材料随同高压溶液进入地层填充在岩石裂缝中，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。我国石油行业一般把体积密度不大于1.65g/cm3，视密度不大于3.00g/cm3，闭合压力为52MPa下破碎率不大于9.0％的陶粒支撑剂称为低密度陶粒支撑剂。在压裂工艺中采用低密度陶粒支撑剂，具有用量少，施工方便，成本低的特点。[0003]专利申请文件CN200910102878.5公开了一种低密度陶粒支撑剂。该低密度陶粒支撑剂由下列重量百分比的原料按常规方法制成：高岭土62-75％,Al2O3含量为80-85％的铝钒土17-30％,二氧化锰1-6％,氧化镁0.5-2％。专利申请文件CN01108604.1公开了一种高强度陶粒支撑剂的制造方法，以100重量份铝钒土(三氧化二铝含量75％)为基料，加入如下辅料，膨润土2-15份，镧系金属氧化物1-10份,二氧化锰0.3-3份,氧化镁0.1-3份；基、辅料混合后共磨成细粉，然后加水松解后在成球机制成球粒，再送入窑炉按烧结温度1100-1500℃,烧结时间0.5-5小时,烧制得成品。[0004]可见，目前制备高强度低密度陶粒支撑剂的方法主要是使用三氧化二铝含量较高的优质高岭土或铝钒土为主要原料(三氧化二铝含量一般在70重量％