[发明专利]一种页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法

权利要求书

1.一种页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将低品位铝矾土破碎，即得铝矾土粉料；将煤矸石放入破碎，即得煤矸石粉料；将高岭土破碎，即得高岭土粉料；

2）按质量百分比，将90%～95%的铝矾土粉料、3%～6%的高岭土粉料、2%～4%的硅微粉混合均匀，得混合料A；

3）按质量百分比，将90%～95%的煤矸石粉料、4.4%～9.2%的高岭土粉料、0.6%～0.8%的复合型烧结助剂混合均匀，得混合料B；其中，复合型烧结助剂是由氧化铈微粉和氧化镁微粉组成；

4）以电熔莫莱石砂为母粒，采用糖衣机包覆造粒，且在包覆造粒时，以混合料A和混合料B为包覆剂交替进行包覆，包覆形成的颗粒过18目～30目筛，将18目～30目筛两筛之间的筛余物颗粒收集成为待烧颗粒；

5）将待烧颗粒放入坩埚中，并置于电炉内，在1330℃～1380℃下保温1h～2h，随炉自然冷却后取出，过20目～40目筛，即得页岩气专用的高强度压裂支撑剂。

2.根据权利要求1所述的页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中低品位铝矾土、煤矸石和高岭土采用气旋式气流粉碎机进行破碎，气旋式气流粉碎机的入料粒度≤3mm，成品粒度＜5μm，空气压力≥0.8Mpa。

3.根据权利要求1所述的页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中的低品位铝矾土为Al₂O₃质量分数≤55％的生贫铝矾土或铝矾土下脚料。

4.根据权利要求1所述的页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤2）中的硅微粉采用工业级的硅微粉粉体，粒度小于5μm，纯度＞95％。

5.根据权利要求1所述的页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中的复合型烧结助剂按质量百分比是由50％的氧化铈微粉和50％氧化镁微粉混合而成的，氧化铈微粉和氧化镁微粉的粒度均＜5μm。

6.根据权利要求1所述的页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤4）中的电熔莫莱石砂为工业级球形颗粒，粒度在0.2mm～0.3mm。

7.根据权利要求1所述的页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤4）在包覆造粒时，先以混合料A为包覆剂，包覆形成的颗粒过40目～60目筛；再以混合料B为包覆剂，包覆形成的颗粒过30目～45目筛的，然后以混合料A为包覆剂，包覆形成的颗粒过25目～40目筛，再以混合料B为包覆剂，包覆形成的颗粒过20目～35目筛，然后以混合料A为包覆剂，包覆形成的颗粒过18目～30目筛，将18目～30目筛两筛之间的筛余物颗粒收集成为待烧颗粒；其中，待烧颗粒具有“核心+A层＋B层＋A层＋B层＋A层”的五层包覆结构，且核心为母粒，A层是以混合料A为包覆剂形成的包覆层，B层是以混合料B为包覆剂形成的包覆层；

或者所述的步骤4）在包覆造粒时，先以混合料B为包覆剂，包覆形成的颗粒过40目～60目筛；再以混合料A为包覆剂，包覆形成的颗粒过30目～45目筛的，然后以混合料B为包覆剂，包覆形成的颗粒过25目～40目筛，再以混合料A为包覆剂，包覆形成的颗粒过20目～35目筛，然后以混合料B为包覆剂，包覆形成的颗粒过18目～30目筛，将18目～30目筛两筛之间的筛余物颗粒收集成为待烧颗粒；其中，待烧颗粒具有“核心+B层＋A层＋B层＋A层＋B层”的五层包覆结构，且核心为母粒，A层是以混合料A为包覆剂形成的包覆层，B层是以混合料B为包覆剂形成的包覆层。

8.根据权利要求1所述的页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤5）中的坩埚为氧化铝坩埚，电炉为硅碳棒电阻炉。

9.根据权利要求1或8所述的页岩气专用的高强度压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤5）在电炉内的待烧颗粒是以3℃/min～5℃/min的加热速度自室温升至150℃，保温5min～10min，然后以5℃/min～10℃/min的加热速度升温至1330℃～1380℃。