[发明专利]陶粒支撑剂的生产方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种油、气井压裂工艺用的固体支撑剂，特别是涉及一种用于 较高深度油气井用的陶粒支撑剂的湿法生产方法。

二、背景技术：

为开发深层油、气井，提高其产量，压裂工艺被广泛采用。为确保地下深 层压裂缝的有效撑开，合适的支撑剂是必要的。支撑剂可增加地层的导流能力， 提高油或气的产量，是压裂工艺应用好坏的一个重要因素。烧结陶粒由于强度 高、圆球度好，是人们优先选择的压裂支撑剂，并一直受到高度重视。其中以 铝矾土为主要原料，配合其他无机物料制造陶粒支撑剂，为众多厂家采用。

中国专利200610017614.6公开了一种超强度陶粒支撑剂及其制备方法， 原料质量组成为铝钒土10-30％、铝土矿50-70％、高铁铝土矿8-15％、粘土 7-20％、锰矿2-5％、钾长石0.5-2.5％和糊精0.1-1.2％。将上述组分分别磨 成细粉、过筛，混合搅拌均匀，在制粒机中经水气雾化滚动成球，然后再加入 糊精，过筛，在遂道窑中经高温烧结而成。使用该方法生产的陶粒支撑剂强度 较低，产品质量不稳定，不能满足现有油、气井压裂用固体支撑剂的性能要求。 因此，通过技术创新来提高产品的性能质量已刻不容缓。

三、发明内容：

本发明要解决的技术问题：在于提供一种可降低原料粒度、效率高，同时可 提高产品强度的陶粒支撑剂的生产方法。

本发明的技术方案：

一种陶粒支撑剂的生产方法，称取原料，将块状原料破碎成颗粒，将原料 在球磨机湿磨16～24h，加工成400～800目的料浆，放入泥浆池困料；然后在搅 拌下用泥浆泵将料浆抽入板框压滤机中压滤成泥片软材，泥片软材在螺杆送料 器推动下进入挤压仓，经板孔挤出圆柱形条状物，然后通过离心滚圆造粒；最 后在回转窑烧成，烧成温度1350～1550℃，保温时间2～3h。

所述破碎时颗粒的粒度为3～1mm；困料时间为18～24h；湿磨时原料、球和 水的质量比为1∶2～3∶0.8～1.5；圆柱形条状物的长度为0.5～3mm；造粒时间为 20～30min；烧成温度为1400～1450℃。

本发明的积极有益效果：

(1)本发明采用湿法磨粉和挤出滚圆造粒相结合的生产工艺，并选择适 宜的烧成温度烧成。湿法磨粉工艺中的球磨过程同时是原料的均化过程，可将 原料加工至400～800目，大大细化了原料粒度，粉尘污染大大减少，有利于操 作环境的改善和环保；采用挤出滚圆造粒工艺，泥料挤压均匀，成品率高，可 连续作业，缩短造粒时间，造粒时间由原来的2～4h减少为20～30min，该方法具 有耗能小、产能大、效率高的优点。

(2)本发明和现有工艺相比，产品强度和表面光洁度得到提高，减少了破 碎率，有效提高了产品质量。

(3)本发明投资少，成本低，适用范围较广，具有较好的经济和社会效益。

四、具体实施方式：

实施例1：陶粒支撑剂的生产方法，按以下步骤进行：

将块状特级铝矾土、高铁铝矾土、锰矿、钾长石破碎成3-1mm的颗粒，然 后将包括工业淀粉在内的原料、球和水按1∶2∶0.8的比例加入球磨机，湿磨 24h，将原料加工至600目的料浆，将得到的料浆放入泥浆池困料24h；然后在 搅拌下用泥浆泵将料浆抽入板框压滤机中压滤成泥片软材，泥片软材在螺杆送 料器的推动下进入挤压仓，经挤压器挤压通过板孔，挤出0.5mm的圆柱形条状 物，然后造粒；最后在回转窑烧成，烧成温度1350℃，保温时间3h，筛分后成 品入库。

本例所用原料配方为：特级铝矾土80％、高铁铝矾土7％、锰矿4％、钾长 石7％和工业淀粉2％(质量百分比)。采用本方法得到的产品强度为86MPa(破 碎率为5％以下)。

采用上述相同原料用现有方法生产：现用雷蒙磨将原料加工到300～400目， 按配方配料并混合均匀，然后采用圆盘造粒机造粒，造粒时间为20～30min；最 后用隧道窑在1350℃时烧成。该方法得到的产品强度仅为69MPa(破碎率为5％ 以下)。

可见，采用本发明方法和现有方法比较，在产品配方相同的前提下，本方 法得到的产品强度有不同程度的提高。

实施例2：同实施例1基本相同，不同之处在于工艺参数，具体如下：