0628低密度高強(qiáng)度紅柱石陶粒

1、權(quán) 利 要 求 書 1.一種低密度高強(qiáng)度紅柱石壓裂支撐劑，其特征在于：由下述重量百分比的原料組成：鋁礬土生料 6575%，紅柱石2 20%，高嶺土520%，鋁酸鈣水泥 18%，錳礦石粉310%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂支撐劑，其原料特征在于：其中鋁礬土生料 70%，紅柱石10%，高嶺土10%，鋁酸鈣水泥5%，錳礦石粉5%。3、權(quán)利要求1所述的壓裂支撐劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：稱取各原料，分別磨成細(xì)粉并過320目篩，混合攪拌均勻，加入旋轉(zhuǎn)制粒機(jī)中制粒，同時(shí)加霧化水氣，至混合料形成球形半成品；將球形半成品在220280下烘干1-2h，烘干后含水率在23%以下，然后在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒制，燒制時(shí)窯頭溫度

2、13001400，窯尾溫度280320，燒制610h后出窯，即得到所述壓裂支撐劑成品。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述壓裂支撐劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述球形半成品的粒度為18目30目。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述壓裂支撐劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述成品出窯后，降溫至30以下，過20 40目篩篩分。說 明 書 低密度高強(qiáng)度紅柱石壓裂支撐劑及其生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種油、氣井壓裂工藝用的固體支撐劑，特別是涉及一種高強(qiáng)度紅柱石壓裂支撐劑及其生產(chǎn)方法。背景技術(shù)開發(fā)深層油、氣井，提高其產(chǎn)量，壓裂工藝被廣泛采用。為確保地下深層壓裂縫的有效撐開，必需選用合適的支撐劑。支撐劑可增加地層的導(dǎo)流能力，提高油或氣的產(chǎn)量

3、，是壓裂工藝應(yīng)用好壞的一個(gè)重要因素。燒結(jié)陶粒由于強(qiáng)度高、圓球度好，是人們優(yōu)先選擇的壓裂支撐劑。我國石油行業(yè)中的壓裂支撐劑一般以鋁礬土為主要原料，配合其他無機(jī)物料制造的壓裂支撐劑較為常用。申請?zhí)枮?00410010272.6的專利申請公開了一種高強(qiáng)度陶粒支撐劑及其制備方法，其原料為：Al2O374-80 、SiO2 、Fe2O34-9 、TiO2 ，其他輔料0-3 。原料攪拌后成混合粉，經(jīng)水氣霧化滾動成球，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)。該產(chǎn)品具有較高的抗酸腐蝕性，可支撐壓裂裂縫，提高產(chǎn)油率。但是該支撐劑承壓能力較低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，不能滿足現(xiàn)有油、氣井壓裂用固體支撐劑的性能要求。因此，通過技術(shù)創(chuàng)新提高產(chǎn)品的性能已

4、刻不容緩。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：在于提供一種低密度高強(qiáng)度紅柱石壓裂支撐劑及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案：暫略。表1：本發(fā)明主要原材料的性能要求（以重量百分比表示，%）： 成分原料Al2O3SiO2Fe2O3TiO2MnO2鋁礬土生料66-755-101.3-42.5-4紅柱石50-6530-401.2-71-4錳礦石粉9-1530-405-101-345-60高嶺土30-4035-453-8 本發(fā)明的積極有益效果：（1）本發(fā)明精選原料，各成分配伍合理，通過加入紅柱石和鋁酸鈣水泥，經(jīng)錳礦石粉催化，使壓裂支撐劑在高溫下形成更多的莫來石相和部分剛玉相，大大提高了壓裂支撐劑的耐壓強(qiáng)度。本發(fā)明

5、改變了以往制造的壓裂支撐劑采用低熔物做礦化劑，在高溫下形成各種晶相的混合體，導(dǎo)致壓裂支撐劑的強(qiáng)度較低的做法。本發(fā)明各成分作用如下：鋁礬土生料：主要是使球形半成品在1300-1400的高溫下其中的Al2O3和SiO2發(fā)生反應(yīng)，形成大量的莫來石相與少量剛玉相，從而起到骨架支撐作用，使陶粒具有較高的耐壓強(qiáng)度。紅柱石：在高溫下能穩(wěn)定陶粒的體積密度和視密度，從而達(dá)到高強(qiáng)度的效果。高嶺土：主要起粘接固化作用，提高產(chǎn)品的早期強(qiáng)度。鋁酸鈣水泥：主要起催化劑和助燒劑作用，一方面，鋁酸鈣水泥可以使鋁礬土生料在高溫下形成莫來石的固溶體；另一方面，鋁礬土生料在較低溫度下形成剛玉相和莫來石相，使鋁礬土生料燒結(jié)更充分。錳

6、礦石粉：主要起催化劑和著色劑作用，MnO2在高溫下可以進(jìn)入莫來石晶格內(nèi)形成固溶體，部分形成玻璃相，降低了莫來石相的生成溫度。（2）本發(fā)明產(chǎn)品在壓力52MPa和69MPa下的破碎率分別低于4.8%、6.9%，其強(qiáng)度高于其它同類產(chǎn)品，表面光潔度較高，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了石油壓裂成本。（3）本發(fā)明所需原料較少，并且原料易得，生產(chǎn)工藝簡化，投資少，成本低，易于推廣實(shí)施。四、具體實(shí)施方式：實(shí)例1：高強(qiáng)度紅柱石壓裂支撐劑及其生產(chǎn)方法 原料要求和配比見表1、2，以重量百分比計(jì)，即鋁礬土生料70%、紅柱石10%、高嶺土10 %、鋁酸鈣水泥5%、錳礦石粉5%。原料性能要求見技術(shù)方案部分。生產(chǎn)方法：稱取各原

7、料，分別磨成細(xì)粉，過320目篩，過篩率要求大于98.5%，將原料混合攪拌均勻，在制粒機(jī)單向勻速轉(zhuǎn)動下，混合料連續(xù)均勻加入制粒機(jī)，同時(shí)加霧化水氣，至混合料形成大小不一的圓粒；過18 30目篩，要求過篩率大于80%以上，然后再轉(zhuǎn)動10-15分鐘，過18 30目篩后得到半成品；將半成品在烘干機(jī)內(nèi)烘干篩分，傳送至回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒制，按窯體每轉(zhuǎn)一圈46分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，窯頭溫度13001400，窯尾溫度280320，燒制610h后出窯；經(jīng)活水噴淋式滾動冷卻窯冷卻10-25分鐘，降溫至30以下，過2040目篩后得到成品。實(shí)例2：原料要求和配比見表1、2，生產(chǎn)方法和實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：將半成品在回轉(zhuǎn)窯中

8、燒制時(shí)，窯頭溫度13201360，窯尾溫度310320，燒制6h后出窯，得到成品。實(shí)例3：原料組成見表2，生產(chǎn)方法和實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：將半成品在回轉(zhuǎn)窯中燒制時(shí)，窯頭溫度13801400，窯尾溫度300310，燒制7h后出窯。實(shí)例4：原料要求和配比見表1、2，生產(chǎn)方法和實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：將半成品在回轉(zhuǎn)窯中燒制時(shí)，窯頭溫度13201360，窯尾溫度290300，燒制10h后出窯。實(shí)例58：原料要求和配比見表1、2，生產(chǎn)方法同實(shí)施例1。 實(shí)例原 料例1例2例3例4例5例6例7例8鋁礬土生料7065687274696666紅柱石102015254184高嶺土10513812

9、18620鋁酸鹽水泥53184527錳礦石粉573105483表2：實(shí)例的原料組成 表3：實(shí)例中產(chǎn)品的性能指標(biāo)實(shí)例性能例1例2例3例4例5例6例7例8體積密度1.441.401.431.501.521.561.551.48視密度 2.782.762.792.832.842.852.802.83圓度0.90.90.90.850.90.90.850.9球度0.90.90.90.850.90.90.850.9濁度FTU36.338.637.238.535.536.438.435.5酸溶解度6.86.67.66.87.07.67.86.5破碎率52MPa4.34.003.803.63.54.64.24.569MPa6.86.46.05.85.626.95.96.9表