一种石油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CN105860953A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610239197.3(22)申请日2016.04.14(71)申请人东北大学地址110004辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人罗绍华张俊包硕刘思宁王志远刘延国王庆张亚辉刘东芳杨悦李俊哲孙梅竹居天华黄红波刘彩玲(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋侯潇潇(51)Int.Cl.C09K8/80(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种石油压裂支撑剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种石油压裂支撑剂及其制备方法，所述石油压裂支撑剂主要由以下原料：提钒尾渣20～40wt％、铝矾土60～80wt％和辅料0～5wt％，经混合、造粒、烧成和筛分制得。该石油压裂支撑剂具有低密度、高强度、耐高温、耐高压、耐腐蚀、高导流能力、低破碎率和抗热震能力高的特点；该石油支撑剂将工业废渣进行再利用，增加了资源的利用率，并有利于减轻环境污染问题；另外，本发明的制备方法工艺简单、易操作，非常适宜工业化生产。CN105860953ACN105860953A权利要求书1/2页1.一种石油压裂支撑剂，其特征在于，所述石油压裂支撑剂主要由以下原料制备得到：提钒尾渣20～40wt％铝矾土60～80wt％辅料0～5wt％；所述原料的重量百分含量之和为100wt％。2.根据权利要求1所述的石油压裂支撑剂，其特征在于，所述石油压裂支撑剂由以下原料制备得到：提钒尾渣20～40wt％铝矾土60～80wt％；所述原料的重量百分含量之和为100wt％；优选地，所述石油压裂支撑剂由以下原料制备得到：提钒尾渣25～35wt％铝矾土65～75wt％；所述原料的重量百分含量之和为100wt％；优选地，所述石油压裂支撑剂由以下原料制备得到：提钒尾渣30wt％铝矾土70wt％；所述原料的重量百分含量之和为100wt％。3.根据权利要求1或2所述的石油压裂支撑剂，其特征在于，所述提钒尾渣为提取铁元素后的尾渣；优选地，所述提钒尾渣中Si的含量为40～75wt％，Ca的含量为5～10wt％，Al的含量为5～10wt％，Ti的含量为10～20wt％；优选地，所述铝矾土中Al2O3的含量为30～75wt％；优选地，所述辅料为MnO2。4.根据权利要求1-3任一项所述的石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将配方量的提钒尾渣、铝矾土和辅料混合、造粒并筛分，得到半成品胚球；(2)对半成品胚球进行煅烧并保温，得到陶粒；(3)对陶粒进行筛分，得到石油压裂支撑剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将配方量的提钒尾渣、铝矾土和辅料分别进行预处理后再混合；优选地，所述提钒尾渣的预处理为：将提钒尾渣研磨至100～200目后进行除铁，除铁后再粉磨至400～600目；优选地，提钒尾渣的预处理中，除铁后再粉磨至500～600目；优选地，所述除铁至提钒尾渣中铁含量为0～5wt％；优选地，所述铝矾土的预处理为：将铝矾土进行干燥处理后进行粉磨，粉磨至粒度≥400目，进一步优选为500～600目；优选地，所述铝矾土的预处理中干燥温度≥100℃；优选地，所述辅料的预处理为：将辅料进行干燥处理后进行粉磨，粉磨至粒度≥400目，2CN105860953A权利要求书2/2页进一步优选为500～600目。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述造粒包括以下步骤：将混合后的原料的5～50wt％制成母粒，将母粒和剩余的原料在成球机中滚动制球，得到球度和圆度均在0.8以上的胚球并烘干。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述母粒的制备在成球机中进行；优选地，母粒和剩余的原料在成球机中喷洒雾化水，滚动制球。8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述煅烧在回转窑中进行；优选地，步骤(2)中的煅烧温度为1200～1400℃，进一步优选为1310～1380℃。9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述保温时间为1～3h，进一步优选为1.5～2.5h。10.根据权利要求4-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将配方量的经研磨和粉磨处理至500～600目的提钒尾渣和经干燥和粉磨至500～600目的铝矾土混合，在成球机中造粒得到球度和圆度均在0.8以上的胚球，然后烘干并筛分，得到半成品胚球；(2)对半成品胚球于1310～1380℃下进行煅烧并保温1.5～2.5h，得到陶粒；(3)对陶粒进行筛分，得到石油压裂支撑剂。3CN105860953A说明书1/7页