一种利用炉渣制备页岩气开采用压裂支撑剂的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103159464A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103159464103159464A(43)申请公布日2013.06.19(21)申请号201310130487.0(22)申请日2013.04.16(71)申请人金刚新材料股份有限公司地址256216山东省滨州市邹平县明集镇经济开发区(72)发明人赵友谊曾华生王琦王浩李刚(74)专利代理机构济南诚智商标专利事务所有限公司37105代理人韩百翠(51)Int.Cl.C04B35/14(2006.01)C04B35/63(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种利用炉渣制备页岩气开采用压裂支撑剂的方法(57)摘要本发明公开了一种利用炉渣制备页岩气开采用压裂支撑剂的方法。该方法以炉渣为主料，以高温氧化铝收尘粉、氧化铝粉体废料及锂辉石尾矿组成复合烧结助剂。本发明的炉渣含碳量高，利用碳高温下燃烧在支撑剂内部产生大量气体，利用助烧剂产生的高粘度液相，将气体封闭于支撑剂小颗粒的内局部区域，形成分布大量的微小闭合气孔，起到降低密度，增加抗压的作用。本发明所使用的炉渣和所采用的复合助烧剂都是废料，有助于节约天然资源，增加了产品的技术含量和附加值，提高经济效益。CN103159464ACN1035946ACN103159464A权利要求书1/1页1.一种利用炉渣制备页岩气开采用压裂支撑剂的方法，其特征是，以炉渣为主料，以高温氧化铝收尘粉、氧化铝粉体废料及锂辉石尾矿组成复合烧结助剂，各原料的重量份如下：炉渣88.5～93.8份，高温氧化铝收尘粉5～8份，氧化铝粉体废料1～2份，锂辉石尾矿0.2～1.5份；所述炉渣的化学组成及其质量百分数为：SiO244-48%、Al2O330-34%、Fe2O3≤5.5%、CaO≤5.5%；所述氧化铝粉体废料含钠0.5～1.5wt%。2.如权利要求1所述的一种利用炉渣制备页岩气开采用压裂支撑剂的方法，其特征是，所述高温氧化铝收尘粉和氧化铝粉体废料的氧化铝含量为90～95wt%。3.如权利要求1或2所述的一种利用炉渣制备页岩气开采用压裂支撑剂的方法，其特征是，所述锂辉石尾矿的含锂量为3-4wt%。2CN103159464A说明书1/4页一种利用炉渣制备页岩气开采用压裂支撑剂的方法技术领域[0001]本发明涉及页岩气专用压裂开采技术领域，具体涉及一种利用炉渣制备页岩气开采用压裂支撑剂的方法。背景技术[0002]页岩气储集层渗透率低，气流的阻力比常规天然气大，开采难度较大，页岩气的最终采收率依赖于有效的压裂措施，其中压裂支撑剂的作用十分重要。目前广泛使用的支撑剂主要天然石英砂、人造陶粒及涂敷预固化涂层和可固化涂层树脂的天然砂或人造支撑剂三种类型。其中人造陶粒支撑剂主要采用铝矾土为原料。随优质铝矾土资源的枯竭，人们开始用低品位的铝矾土和其它含铝原料。[0003]申请号为201210453012.0中国专利公开了一种超低密度陶粒支撑剂及其制备方法，该低密度陶粒支撑剂以铝土矿为主要原料，配入粘土、石英、白云石，以锰矿并添加少量的二氧化钛、碳酸钙、氧化铁中的一种或者组合为助烧剂，经过球磨、造粒、烧成、筛分得到成品。申请号为201210116790.0中国专利公开了一种利用低品位铝矾土制备陶粒支撑剂的生产工艺，主料为低品位铝矾土，添加高岭土，以钛精矿为助烧剂。[0004]利用其它固体废弃物制备支撑剂可减少对铝矾土的依赖。如中国专利201010301161公开了一种陶粒及其制作方法，它的原料及其组分为：高铝粉煤灰或渣40%-99.5%、粘结剂0.5-60%，特别是还添加辅助材料1-23%的原料组分。专利201010550527公开了一种陶粒的制备方法，它是将粉煤灰、高岭土、三氧化二铁和碱式碳酸镁湿磨后烘干破碎得粉料；将粉料制成球形颗粒后素烧得素烧陶粒；取Li-Al-Si系统微晶玻璃粉；将所制备的微晶玻璃粉倒入造粒机中搅拌，待素烧陶粒表面已被微晶玻璃粉完全包裹后，得包裹微晶玻璃粉的素烧陶粒；将包裹微晶玻璃粉的素烧陶粒放入造粒机中，加入粉料，待包裹有微晶玻璃粉的素烧陶粒再被粉料完全包裹后得待烧陶粒；在马弗炉中烧结后破碎即得陶粒。中国专利200910015979公开了一种高强度石油压裂支撑剂及其制备方法，它采用陶瓷辊棒废料、赤泥、粉煤灰为主要原料，添加白云石、陶瓷粘土为辅料，氧化锰或碳酸钡为助烧剂。但是利用炉渣制备陶粒的报道较少。如：申请号为201110237966.3的中国专利公开了一种气化炉渣陶粒的材料配方及其陶粒生产方法，其中气化炉渣为主要原料，还添加有CaO、CaSO4或玻璃粉为助溶剂。所得陶粒粒径大（10mm），强度低