[发明专利]一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法。所述陶粒支撑剂包括以下质量分数的组分：低品位铝矾土47‑60％，瓷石25‑40％，陶粒支撑剂生产废品5‑15％，工业硼酸0.3‑0.5％，镁质粘土3‑10％，硅灰2.5‑3.6％。所述陶粒支撑剂采用的原材料价格普遍较低，大大降低了生产成本；同时得到的陶粒支撑剂体积密度为1.42‑1.50g/cm³,视密度为2.61‑2.68g/cm³,闭合压力为52Mpa下破碎率低于5％，有利于降低压裂成本，还有利于油气田增产。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法。

背景技术

在石油、天然气深井开采的压裂工艺中需要用到陶粒支撑剂，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，用陶粒支撑剂材料随同高压溶液进入地层填充在岩石裂缝中，起到支撑裂缝不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。我国石油行业一般把体积密度不大于1.65g/cm³，视密度不大于3.00g/cm³，闭合压力为52MPa下破碎率不大于9.0％的陶粒支撑剂称为低密度陶粒支撑剂。在压裂工艺中采用低密度陶粒支撑剂，具有用量少，施工方便，成本低的特点。

专利申请文件CN200910102878.5公开了一种低密度陶粒支撑剂。该低密度陶粒支撑剂由下列重量百分比的原料按常规方法制成：高岭土62-75％,Al₂O₃含量为80-85％的铝钒土 17-30％,二氧化锰1-6％,氧化镁0.5-2％。专利申请文件CN01108604.1公开了一种高强度陶粒支撑剂的制造方法，以100重量份铝钒土(三氧化二铝含量75％)为基料，加入如下辅料，膨润土2-15份，镧系金属氧化物1-10份,二氧化锰0.3-3份,氧化镁0.1-3份；基、辅料混合后共磨成细粉，然后加水松解后在成球机制成球粒，再送入窑炉按烧结温度 1100-1500℃,烧结时间0.5-5小时,烧制得成品。

可见，目前制备高强度低密度陶粒支撑剂的方法主要是使用三氧化二铝含量较高的优质高岭土或铝钒土为主要原料(三氧化二铝含量一般在70重量％以上),通过添加氧化镁或氧化锰等添加剂进行配料来生产,但是由于优质高岭土或铝钒土资源分布有限，以及需要添加氧化镁或氧化锰等添加剂，使得制得的高强度低密度陶粒支撑剂的成本较高。如何在获得高强度低密度陶粒支撑剂的同时，降低生产成本，成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中存在的高强度低密度陶粒支撑剂原材料成本较高的问题，本发明提供了一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种高强度低密度陶粒支撑剂。所述陶粒支撑剂包括以下质量分数的组分：