[发明专利]一种超低密度石油压裂支撑剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石油压裂支撑剂及其制备方法技术领域，具体涉及一种超低密 度石油压裂支撑剂及其制备方法。

背景技术

在石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含 油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出，此时需要将石油压裂支撑 剂注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形 成一个具有高层流能力的通道。为保持压裂后形成的裂缝开启，油气产物能顺 畅通过，市场对石油压裂支撑剂的圆度、球度、浊度和导流能力以及抗酸度都 有着很高的要求，现有的石油压裂支撑剂存在强度低、耐腐蚀能力差和导流能 力弱的技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有石油压裂支撑剂存在强度低、耐腐蚀能力差和导 流能力弱的技术问题，提供一种超低密度石油压裂支撑剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种超低密度石油压裂支撑剂，它是由以下重量份的原料制成：铝矾土 70-75份、粉煤灰6-10份、锰3-6份、黏土8-10份和白云石2-4份。

所述铝矾土为废弃的铝矾土尾料或铝矾土边角料。

一种制备所述超低密度石油压裂支撑剂的方法，其由以下步骤制成：

1)破碎：把铝矾土、粉煤灰、锰、黏土和白云石分别送入破碎系统中进行 破碎，并将铝矾土、粉煤灰、锰、黏土和白云石破碎成粒度为≤8mm的颗粒；

2)粉磨：将重量份为70-75份的铝矾土、6-10份的粉煤灰、3-6份的锰、 8-10份的黏土和2-4份的白云石的颗粒料混合均匀并送入球磨机中进行粉磨烘 干制成生料粉；

3)制球：将生料粉送入盘式制球机中并加水制成料球，并通过筛分装置筛 选出合格粒径的料球；所述生料粉和水的重量比为10：1；

4)煅烧：将料球送入回转窑中煅烧成陶粒砂，所述回转窑窑尾烘干区温度 为380-420℃，煅烧区温度为1300-1400℃；

5)冷却：将煅烧成的陶粒砂送入回转式冷却机中冷却至常温；

6)筛分：将冷却的陶粒砂送入多级振动筛中筛分，按要求分为多个粒径品 级的陶粒砂即制成石油压裂支撑剂。

本发明采用以上技术方案，以铝矾土废弃尾料、边角料、锰粉等多种原材 料为原料，经过破碎、粉磨、制粒和高温烧结等多道工艺制作而成，具有耐高 温、高压、强度高、导流能力强、及耐腐蚀等优点，主要用于油田井下支撑， 以增加石油天然气的产量。实践证明，可提高产量30－50％，还能延长油气井服 务年限，是石油、天然气低渗透油气井开采、施工的关键材料，属环保产品。 是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，对增产石油天然 气有良好效果。

具体实施方式

实施例1

本实施例中的一种超低密度石油压裂支撑剂，它是由以下重量份的原料制 成：铝矾土70份、粉煤灰6份、锰3份、黏土8份和白云石2份，所述铝矾土 为废弃的铝矾土尾料。

一种制备本实施例所述超低密度石油压裂支撑剂的方法，其是由以下步骤 制成：

1)破碎：把铝矾土尾料、粉煤灰、锰、黏土和白云石分别送入破碎系统中 进行破碎，并将铝矾土尾料和边角料、粉煤灰、锰、黏土和白云石破碎成粒度 为≤8mm的颗粒；

2)粉磨：将重量份为70份的铝矾土尾料、6份的粉煤灰、3份的锰、8份 的黏土和2份的白云石的颗粒料混合均匀并送入球磨机中进行粉磨烘干制成生 料粉；

3)制球：将生料粉送入盘式制球机中并加水制成料球，通过筛分装置筛选 出合格粒径的料球，不合格的料球返回到粉磨步骤重新粉磨；所述生料粉和水 的重量比为10：1；

4)煅烧：将合格粒径的料球送入回转窑中煅烧成陶粒砂，所述回转窑窑尾 烘干区温度为380℃，煅烧区温度为1300℃；

5)冷却：将煅烧成的陶粒砂送入回转式冷却机中冷却至常温；

6)筛分：将冷却的陶粒砂送入多级振动筛中筛分，按要求分为多个粒径品 级的陶粒砂即制成石油压裂支撑剂，粒径品级如下：

Ⅰ型0.45－0.9mm(20目－40目)

Ⅱ型0.9－1.25mm(16目－20目)

Ⅲ型1.0－1.70mm(12目－18目)

Ⅳ型0.224－0.65mm(40目－60目)；