一种煤矸石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CN109626960A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201910075223.7(22)申请日2019.01.25(71)申请人攀枝花秉扬科技股份有限公司地址617000四川省攀枝花市钒钛产业园区(72)发明人樊荣李华彬(74)专利代理机构北京驰纳智财知识产权代理事务所(普通合伙)11367代理人刘娟(51)Int.Cl.C04B33/132(2006.01)C09K8/80(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种煤矸石陶粒支撑剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种煤矸石陶粒支撑剂及其制备方法，包括以下重量百分比的组份：30％-70％煤矸石、20％-65％硬质粘土、5％-10％烧结助剂，1％-3％成型剂。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废弃物，其硅含量较高，铝含量较低，制备过程中充分利用固体废弃物煤矸石的热值资源，又全部再利用煤矸石的各组元成分，降低烧成陶粒的体积密度，更好地适应油气井压裂施工的技术要求，降低压裂成本，减少了高品位铝土矿资源的使用，也有利于环境保护。CN109626960ACN109626960A权利要求书1/1页1.一种煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：包括以下重量百分比的组份：30％-70％煤矸石、20％-65％硬质粘土、3％-10％烧结助剂，1％-3％成型剂。2.根据权利要求1所述的煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：包括以下重量百分比的组份：40％-60％煤矸石、30％-50％硬质粘土、6％-8％烧结助剂，1％-2％成型剂。3.一种煤矸石陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a):将原料组份中的煤矸石、硬质粘土混合；步骤b):脱碳及预煅烧处理；步骤c):按比例配置原料组份，磨粉，物料均化；步骤d):造粒成型；步骤e):高温烧结；步骤f):筛分烧结体得到陶粒产品。4.根据权利要求3所述的煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：所述步骤a)中原料包括以下重量百分比的组份：30％-70％煤矸石、20％-65％硬质粘土、3％-10％烧结助剂，1％-3％成型剂。5.根据权利要求4所述的煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：所述步骤a)中原料包括以下重量百分比的组份：40％-60％煤矸石、30％-50％硬质粘土、6％-8％烧结助剂，1％-2％成型剂。6.根据权利要求3所述的煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：所述步骤b)中脱碳及预煅烧是在预煅烧设备中经过750～900℃、1.5～3.5h的焙烧。7.根据权利要求3所述的煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：所述步骤C)中磨粉后，粉体的细度在400目以下,物料均化后的混合料均匀度大于98％。8.根据权利要求3所述的煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：所述步骤d)中造粒成型的颗粒球形度达到0.85以上，水分含量为9～12％。9.根据权利要求3所述的煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：所述步骤e)中高温烧结时，烧结温度为1250～1400℃，烧结时间2～4.0h，烧结时炉内呈微氧化气氛。10.根据权利要求3所述的煤矸石陶粒支撑剂，其特征在于：所述步骤f)中得到的陶粒产品体积密度在1.50g/cm3以内。2CN109626960A说明书1/5页一种煤矸石陶粒支撑剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于石油开采技术领域，涉及一种煤矸石陶粒支撑剂及其制备方法。背景技术[0002]煤矸石是采煤、洗煤过程中排出的固体废弃物，也是当前排放量较大的工业废弃物之一，国内累计存量数十亿吨，占用大量土地，造成资源浪费，影响生产发展，因此加速煤矸石的治理和综合利用已成为目前急待解决的问题。煤矸石中尚存热值约5000kJ/kg，其中Al2O3、SiO2是陶瓷颗粒矿相的主要化学组元，其他的CaO、MgO、K2O、Na2O等都是参与烧结过程的重要辅助组元。[0003]压裂支撑剂在油气开采中发挥着重要的作用，是油气井压裂作业中的关键材料之一，传统的高强度高密度陶瓷颗粒因密度大，在使用过程中需大量高粘度携砂液(如肌胶、滑溜水等)，导致成本增高、地层伤害和地下水污染，且视密度大的支撑剂容易在裂缝端口处产生堆积，不利于导流。随着油气田水平井压裂技术的成熟和页岩气的开发，要求使用的支撑剂强度越高，密度越低。低密度支撑剂能大幅度降低支撑剂在压裂液传输过程中的沉降，还能增加有效支撑裂缝长度；而且，使用低度的压裂液，可减小泵送功率，消除或减小对设计标准与参数的限制，可有效地降低施工难度和成本。因此低密度陶粒支撑剂的研发具有重要的理论意义和实际应用价值。[0004]专利申请号为201010136972的发明专利公开一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法,属于石油、天然气开采领域。低密度陶粒支撑剂的制备方法,以铝矾土和煤矸石为内芯,以