压裂支撑剂组合物和压裂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CN107721392A(43)申请公布日2018.02.23(21)申请号201710900068.9(22)申请日2017.09.28(71)申请人神华集团有限责任公司地址100011北京市东城区安外西滨河路22号神华大厦申请人北京低碳清洁能源研究所(72)发明人丁书强高光辉卓锦德赖世燿徐文强(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人严政刘依云(51)Int.Cl.C04B33/135(2006.01)C09K8/80(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称压裂支撑剂组合物和压裂支撑剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及石油压裂液支撑剂领域，公开了压裂支撑剂组合物和压裂支撑剂及其制备方法。所述粉煤灰包含35重量％以上的Al2O3，30重量％以上的SiO2，且烧失量小于5重量％；所述膨润土包含总含量在70重量％以上的Al2O3和SiO2，且烧失量为10-20重量％；以组合物的总重量为基准，所述粉煤灰的含量为60-99.5重量％，所述膨润土的含量为0.5-40重量％。本发明提供的压裂支撑剂用组合物配方简单、成本低廉，以该组合物为原料能够制得低密度压裂支撑剂，而且，组合物中采用工业固体废弃物粉煤灰为原料，避免了粉煤灰直接排放对环境造成的污染。本发明的制备方法具有工艺简单的特点，便于大规模工业生产。CN107721392ACN107721392A权利要求书1/1页1.一种压裂支撑剂组合物，其特征在于，该组合物包含粉煤灰和膨润土；所述粉煤灰包含35重量％以上的Al2O3，30重量％以上的SiO2，且烧失量小于5重量％；所述膨润土包含总含量在70重量％以上的Al2O3和SiO2，且烧失量为10-20重量％；以所述压裂支撑剂组合物的总重量为基准，所述粉煤灰的含量为60-99.5重量％，所述膨润土的含量为0.5-40重量％。2.根据权利要求1所述的压裂支撑剂用组合物，其中，所述粉煤灰中，Al2O3的含量为35-58重量％，SiO2的含量为30-45重量％；优选地，所述粉煤灰的中位粒径小于100目。3.根据权利要求1或2所述的压裂支撑剂组合物，其中，所述膨润土中，Al2O3的含量为12-40重量％，SiO2的含量为40-75重量％；优选地，所述膨润土选自钠基膨润土、钙基膨润土和有机膨润土中的一种或两种以上。4.一种压裂支撑剂的制备方法，该制备方法包括：将组合物研磨，然后与水混合并制粒成球，其特征在于，所述组合物为权利要求1-3中任意一项所述的压裂支撑剂组合物。5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述组合物，水的用量为10-30重量份。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：(1)将所述粉煤灰和所述膨润土加入到研磨机中研磨，得到原料粉；(2)将所述原料粉和水加入到成球机中制粒成球，得到支撑剂半成品；(3)将所述支撑剂半成品依次进行干燥、筛分、烧结、再筛分，得到所述压裂支撑剂。7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述研磨使得原料粉的中位粒径小于325目。8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述制粒成球通过以下方式实施：先将部分所述原料粉和水加入到所述成球机中，形成母球；然后分批加入剩余的原料粉和水，使母球生长，直至形成要求粒径的球形颗粒。9.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述烧结的温度为1250-1550℃，烧结时间为1-8小时；优选地，所述干燥的温度为60-110℃，干燥的时间为0.5-5小时。10.权利要求4-9中任意一项所述制备方法制得的压裂支撑剂；优选地，所述压裂支撑剂的堆积密度为1.3-1.65g/cm3，视密度为2.20-2.8g/cm3；更优选地，所述压裂支撑剂的酸溶解度小于8％，52MPa下的破碎率小于10％。2CN107721392A说明书1/6页压裂支撑剂组合物和压裂支撑剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及石油压裂液支撑剂领域，具体涉及一种压裂支撑剂组合物，采用该组合物制备压裂支撑剂的方法，以及以该方法制备得到的压裂支撑剂。背景技术[0002]早期的压裂支撑剂大都采用天然的固体颗粒物质，如石英砂、核桃壳等。但随着油气井深度的增加，这些支撑剂的强度、圆球度等性能越来越难以满足水力压裂环境的苛刻要求。人造压裂支撑剂具有较高的强度和圆球度，这使得人造压裂支撑剂在水力压裂过程中具有较高的导流能力，从而极大地提高了油气的产率和开采效率。[0003]人造压裂支撑剂分为烧结陶粒支撑剂和树脂包裹支撑剂两种。目前，用量最大的人造压裂支撑剂是烧结陶粒压裂支撑剂，该支撑剂大多以天然铝矾土作为主要原料，经过破碎、研磨、制粒成球、干燥、烧结、筛分等工序，从而得