一种加煤矸石的石油压裂支撑剂的制作方法

2021-02-02 17:02:55|

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本发明涉及压裂支撑剂材料技术领域，具体是一种加煤矸石的石油压裂支撑剂。

背景技术：

压裂支撑剂是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品，压裂支撑剂可广泛用于深井，高压油气层的压裂改造。以优质铝矾土为主要原料经破碎细磨成微粉后，配以各种添加剂，反复混练、制粒、抛光、高温烧结而成，该产品具有耐压强度高、密度低、圆球度好、光洁度高、导流能力强等优点。

目前市场上使用的加煤矸石的石油压裂支撑剂强度交底，在烘干成半成品时易出现掉灰现象，易导致在烧结时出现回转窑结圈的问题，同时目前市场上的加煤矸石的石油压裂支撑剂强度低，破损率较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种加煤矸石的石油压裂支撑剂强度高，使得在进行烘干加工制备获得的半成品强度高，减少储存和运输过程中掉灰现象，降低回转窑结圈几率，提高合格率，同时加工制备获得的压裂支撑剂强度高破损率低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种加煤矸石的石油压裂支撑剂，所述石油压裂支撑剂按重量份包括以下组分：煤矸石10份～35份、铝矾土30份～80份、复合助融剂5份～15份、复合增强剂5份～10份。

作为本发明进一步的方案：所述制剂按重量份包括以下组分：煤矸石10份、铝矾土30份、复合助融剂5份、复合增强剂5份。

作为本发明再进一步的方案：所述制剂按重量份包括以下组分：煤矸石23份、铝矾土55份、复合助融剂10份、复合增强剂7份。

作为本发明再进一步的方案：所述制剂按重量份包括以下组分：煤矸石35份、铝矾土80份、复合助融剂15份、复合增强剂10份。

作为本发明再进一步的方案：所述复合助融剂按重量份包括以下组分：白云石5份～8份、玻璃粉2份～10份、锰矿粉3份～8份、钾长石5份～15份。

作为本发明再进一步的方案：所述复合增强剂按重量份包括以下组分：硫酸钡5份～10份、铝硅酸盐8份～15份、膨润土2份～8份。

一种加煤矸石的石油压裂支撑剂的制备方法，所述石油压裂支撑剂的具体制备方法包括以下步骤：

(1)原料准备：按重量份配比要求称取所需原料：煤矸石份、铝矾土、复合助融剂和复合增强剂，备用；

(2)粉碎混合：将称取的煤矸石份、铝矾土、复合助融剂和复合增强剂分别通过球磨机进行粉碎加工并进行筛选处理，使得加工后的粉末原理的粒度为300目-500目，并将粉碎加工后的各配料粉末通过混料机充分搅拌混合均匀；

(3)制粒成型：将混合均匀的原料通过制粒成型机加入雾化水进行制粒成型，并将成型的颗粒进行烘干处理，然后对烘干的颗粒进行筛分，获得石油压裂支撑剂半成品；

(4)烧结加工：将半成品送入回转窑中进行烧结加工，并在烧结加工后进行保温处理，保温完成后经降温冷却制备获取石油压裂支撑剂。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤(3)制粒成型中制粒成型机制备的原料颗粒的粒度为500目-700目。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤(4)烧结加工中回转窑烧结加工的温度为1350摄氏度，且烧结的时间为2-6小时，所述保温的时间为5-10小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种加煤矸石的石油压裂支撑剂通过加入膨润土，使得在进行烘干加工制备获得的半成品强度高，减少储存和运输过程中掉灰现象，降低回转窑结圈几率，提高合格率，且通过加入硫酸钡和铝硅酸盐，在进行烧结加工时，硫酸钡和铝硅酸盐会氧化变成氧化钡和莫来石，氧化钡可以增强支持强度，同时铝硅酸盐氧化成莫来石，莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇状，相互交织，实现对支撑剂进行增强增韧，提高支撑剂强度，防止出现破损。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，

实施例1

一种加煤矸石的石油压裂支撑剂，石油压裂支撑剂按重量份包括以下组分：煤矸石10份、铝矾土30份、复合助融剂5份、复合增强剂5份。

进一步的，复合助融剂按重量份包括以下组分：白云石5份～8份、玻璃粉2份～10份、锰矿粉3份～8份、钾长石5份～15份。

进一步的，复合增强剂按重量份包括以下组分：硫酸钡5份～10份、铝硅酸盐8份～15份、膨润土2份～8份

一种加煤矸石的石油压裂支撑剂的制备方法，石油压裂支撑剂的具体制备方法包括以下步骤：

(1)原料准备：按重量份配比要求称取所需原料：煤矸石份、铝矾土、复合助融剂和复合增强剂，备用；

(4)烧结加工：将半成品送入回转窑中进行烧结加工，并在烧结加工后进行保温处理，保温完成后经降温冷却制备获取石油压裂支撑剂。

进一步的，步骤(3)制粒成型中制粒成型机制备的原料颗粒的粒度为500目-700目。

进一步的，步骤(4)烧结加工中回转窑烧结加工的温度为1350摄氏度，且烧结的时间为2-6小时，保温的时间为5-10小时。

实施例2

一种加煤矸石的石油压裂支撑剂，石油压裂支撑剂按重量份包括以下组分：煤矸石23份、铝矾土55份、复合助融剂10份、复合增强剂7份。

进一步的，复合助融剂按重量份包括以下组分：白云石5份～8份、玻璃粉2份～10份、锰矿粉3份～8份、钾长石5份～15份。

进一步的，复合增强剂按重量份包括以下组分：硫酸钡5份～10份、铝硅酸盐8份～15份、膨润土2份～8份

一种加煤矸石的石油压裂支撑剂的制备方法，石油压裂支撑剂的具体制备方法包括以下步骤：

(1)原料准备：按重量份配比要求称取所需原料：煤矸石份、铝矾土、复合助融剂和复合增强剂，备用；

(4)烧结加工：将半成品送入回转窑中进行烧结加工，并在烧结加工后进行保温处理，保温完成后经降温冷却制备获取石油压裂支撑剂。

进一步的，步骤(3)制粒成型中制粒成型机制备的原料颗粒的粒度为500目-700目。

进一步的，步骤(4)烧结加工中回转窑烧结加工的温度为1350摄氏度，且烧结的时间为2-6小时，保温的时间为5-10小时。

实施例3

一种加煤矸石的石油压裂支撑剂，石油压裂支撑剂按重量份包括以下组分：煤矸石35份、铝矾土80份、复合助融剂15份、复合增强剂10份。

进一步的，复合助融剂按重量份包括以下组分：白云石5份～8份、玻璃粉2份～10份、锰矿粉3份～8份、钾长石5份～15份。

进一步的，复合增强剂按重量份包括以下组分：硫酸钡5份～10份、铝硅酸盐8份～15份、膨润土2份～8份

一种加煤矸石的石油压裂支撑剂的制备方法，石油压裂支撑剂的具体制备方法包括以下步骤：

(1)原料准备：按重量份配比要求称取所需原料：煤矸石份、铝矾土、复合助融剂和复合增强剂，备用；

(4)烧结加工：将半成品送入回转窑中进行烧结加工，并在烧结加工后进行保温处理，保温完成后经降温冷却制备获取石油压裂支撑剂。

进一步的，步骤(3)制粒成型中制粒成型机制备的原料颗粒的粒度为500目-700目。

进一步的，步骤(4)烧结加工中回转窑烧结加工的温度为1350摄氏度，且烧结的时间为2-6小时，保温的时间为5-10小时。

综上所述，本发明加煤矸石的石油压裂支撑剂通过加入膨润土，使得在进行烘干加工制备获得的半成品强度高，减少储存和运输过程中掉灰现象，降低回转窑结圈几率，提高合格率，且通过加入硫酸钡和铝硅酸盐，在进行烧结加工时，硫酸钡和铝硅酸盐会氧化变成氧化钡和莫来石，氧化钡可以增强支持强度，同时铝硅酸盐氧化成莫来石，莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇状，相互交织，实现对支撑剂进行增强增韧，提高支撑剂强度，防止出现破损。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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