一种页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂及其制造方法.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(10)申请公布号CNCN103555316103555316A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310520168.0(22)申请日2013.10.29(71)申请人孝义市鑫腾矿业有限公司地址032300山西省吕梁市孝义市南阳乡南阳村(72)发明人李乾华李奇厚侯国盛(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101代理人王思俊(51)Int.Cl.C09K8/80(2006.01)C04B35/10(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书2页权利要求书2页说明书8页说明书8页(54)发明名称一种页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂及其制造方法。压裂陶粒支撑剂组成：窑皮65～72％；铝土矿20～28％；粉煤灰2～5％；菱苦土2.5～5％；混合物的粒度≤500目。制造方法包括下述的步骤：Ⅰ备料将四种原料按照质量百分比备料：Ⅱ破碎混合均匀将原料破碎成不大于10mm的颗粒；Ⅲ磨粉球磨机混合细磨得A料；Ⅳ加水睏料将质量40-60%的A料，均匀的加水雾化得B料；Ⅴ制粒将B料投入造粒机加剩余A料；Ⅵ将喷雾造粒的半成品筛分除尘后得C料；Ⅶ将C料送入回转窑烧结；Ⅷ降温冷却后出窑得到压裂支撑剂成品。本发明的页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂成本低、能满足5500米深井开采的需要。CN103555316ACN10356ACN103555316A权利要求书1/2页1.一种页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂，它由下列质量百分比的原料制成：窑皮65～72％；铝土矿20～28％；粉煤灰2～5％；菱苦土2.5～5％；上述各原料的混合物的粒度≤500目。2.根据权利要求1所述的页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂，其特征是：所述的窑皮中的Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、CaO与MgO的质量百分比为：Al2O365%-73%；SiO210%-20%；Fe2O33.5%-6%；TiO22%-3%；K2O1%-2.5%；CaO1.5%-3%；MgO1.5%-2.5%；所述的铝土矿为低品位铝土矿石，铝土矿石中Al2O3≥58%，Al/Si≥4；所述的粉煤灰中的Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、CaO与MgO的质量百分比为：Al2O320%-68%；SiO215%-65%；Fe2O32%-6%；TiO22%-3%；K2O1%-2.5%；CaO1%-2.5%；MgO1.5%-3%。3.根据权利要求1或2所述的页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂，其特征是所述的菱苦土以天然菱镁石为原料，在800～850℃温度下轻烧而成，菱苦土MgO含量≥75%。4.一种页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂的制造方法，它包括下述依次的步骤：Ⅰ备料将窑皮、铝土矿、粉煤灰与菱苦土按照下述的质量百分比备料：窑皮65～72％；铝土矿20～28％；粉煤灰2～5％；菱苦土2.5～5％；Ⅱ破碎混合均匀将上述的四种原料分别破碎成不大于10mm的颗粒，微机自动配料混合均匀；Ⅲ磨粉球磨机混合细磨，粒度≤500目或≤600目得A料,经化学分析，A料中的Al2O3在59.52～65.60之间，SiO2在12.4～20.35之间，Fe2O3在2.86～3.89之间；Ⅳ加水睏料将质量40-60%的A料，均匀的加水雾化，加水量占备料时四种原料总和的4-5%；进入对辊挤压机挤压两次后进入打散机进行打散得B料；Ⅴ制粒将B料投入造粒机继续加剩余A料,同时加水雾化喷雾造粒，加水量占四种原料总和的4%-6%；Ⅵ将喷雾造粒的半成品制成符合所需规格的半成品，筛分除尘后得C料；Ⅶ将C料送入回转窑烧结，烧结温度控制在1300℃—1400℃；烧结保温时间控制在2.5～5小时；Ⅷ降温冷却后出窑，选择符合所需的标准筛进行筛分、除尘，后得D料，即得到所述压裂支撑剂成品。5.根据权利要求4所述的页岩油气开采压裂用陶粒支撑剂的制造方法，其特征是：在步骤Ⅰ备料中所述的窑皮中的Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、CaO与MgO的质量百分比为：Al2O365%-73%；SiO210%-20%；Fe2O33.5%-6%；TiO22%-3%；K2O1%-2.5%；CaO1.5%-3%；MgO1.5%-2.5%；2CN103555316A权利要求书2/2页所述的铝土矿为低品位铝土矿石，铝土矿石中Al2O3≥58%，Al/Si≥4；所述的粉煤灰中的Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、CaO与MgO的质量百分比为：Al2O320%-68%；SiO215%-65%；Fe2O32%-6%；TiO22%-3%；K2O1%-2.5%；CaO1%-2.5