CN109652055B - 含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法 - Google Patents
含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109652055B CN109652055B CN201811631260.3A CN201811631260A CN109652055B CN 109652055 B CN109652055 B CN 109652055B CN 201811631260 A CN201811631260 A CN 201811631260A CN 109652055 B CN109652055 B CN 109652055B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- percent
- parts
- sapphirine
- crystals
- propping agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 229910001753 sapphirine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 65
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 44
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 33
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 22
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 16
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 15
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical group [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N chromium(III) oxide Inorganic materials O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims description 2
- 229940072033 potash Drugs 0.000 claims description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/80—Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
本发明公开了含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法。该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由40～60份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、30～55份的铝矾土、1～3份的粘土和1～10份的复合矿化剂按照一定比例混合，再制成球料，烧结温度为1300～1340℃，保温时间为15～30分钟，产品自然冷却至室温。制作出的成品在30～50目时，52MPa下破碎率<8％，视密度<2.9g·cm‑3，体密度<1.6g·cm‑3。具有抗压强度高、密度低、生产成本低等优点。
Description
技术领域
本发明属于石油支撑剂技术领域，具体涉及一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法。
背景技术
陶粒压裂支撑剂是以铝矾土为主要原料，通过各种加工工艺，烧结制备而成的一种颗粒。其使用过程如下：在高压泵的作用下，陶粒压裂支撑剂与压裂液一起被注入粘附到地层的裂缝岩壁上，在裂缝闭合之前撑开裂缝，汇集成一个高导流通道，使地层油气沿着通道流向地面。
一直以来石油支撑剂通常是采用高铝原料(如高铝矾土)作为主要原料生产。目前，随着铝矾土资源的日益减少，人们已越来越多地开始尝试采用包括粉煤灰、煤矸石等在内的各种固体废弃物。冶炼高碳铬铁合金尾渣是一种用大小不同粒度铬矿混合，在矿热炉1800℃～2000℃的高温熔炼将高碳铬铁合金提取后剩下的固体结晶体，其主要物相是镁铝尖晶石，呈黑色颗粒状。冶炼高碳铬铁合金尾渣中含有有毒的Cr6+离子，它的大量堆放，不仅会危害环境，还会危害人的身体健康。虽然人们在治理冶炼高碳铬铁合金尾渣中提出很多办法，但并没有从根本上解决问题。目前并没有以冶炼高碳铬铁合金尾渣为主要原料制备石油压裂支撑剂，根据冶炼高碳铬铁合金尾渣化学组成特点，配合铝矾土、粘土和复合矿化剂制备石油压裂支撑剂对于降低成本和环境保护具有十分重要的意义。
发明内容
本发明提供了一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法，解决了现有技术中存在的石油支撑剂制备过程不利于环保的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现：
含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，该陶粒石油压裂支撑剂按照重量比，由40～60份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、30～55份的铝矾土、1～3份的粘土和1～10份的复合矿化剂，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照重量比为10～30：20～40：0～15：10～20的比例混合而成。
冶炼高碳铬铁合金尾渣由SiO2、Al2O3、MgO和Cr2O3组成，SiO2的质量百分含量为36％～40％，Al2O3的质量百分含量为24％～28％，MgO的质量百分含量为20～25％，Cr2O3的质量百分含量为6～8％，烧失量＜1％，以上组分百分比之和为100％。
铝矾土由SiO2和Al2O3组成，SiO2的质量百分含量为8％～10％，Al2O3的质量百分含量为68％～72％，烧失量为12％～14％，以上组分百分比之和为100％。
粘土为一种结合力强的塑性粘土由SiO2和Al2O3组成，其中，SiO2的质量百分含量为40％～45％，Al2O3的质量百分含量为35％～40％，烧失量为12％～14％，以上组分百分比之和为100％。
含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：按重量比称取40～60份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、30～55份的铝矾土、1～3份的粘土和1～10份的复合矿化剂，并进行混料；
步骤2：将混料后的各组成原料进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；
步骤3：将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状支撑剂颗粒；
步骤4：将步骤3中所得支撑剂颗粒烧制成型得到产品。
步骤4中，烧制成型具体为将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以10～12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以1～2℃/min的升温速率将温度升高到1300～1340℃，并保温15～30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
步骤1中，复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照重量比为10～30：20～40：0～15：10～20的比例混合而成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂改进了原料、辅料的成分及配比，特别是加入了环境污染物—冶炼高碳铬铁合金尾渣，使得生产成本降低，且适量粘土的加入能有效加强成品的圆球度，提升成品的倒流能力；同时加入复合矿化剂有利于低温烧结，进一步降低生产成本。制作出的成品在30～50目时，52MPa下破碎率<8％，视密度<2.9g·cm-3，体密度<1.6g·cm-3。具有抗压强度高、密度低、生产成本低等优点。
附图说明
图1是本发明含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂中陶粒XRD衍射图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于，该陶粒石油压裂支撑剂按照重量比，由40～60份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、30～55份的铝矾土、1～3份的粘土和1～10份的复合矿化剂，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照重量比为10～30：20～40：0～15：10～20的比例混合而成。
冶炼高碳铬铁合金尾渣由SiO2、Al2O3、MgO和Cr2O3组成，SiO2的质量百分含量为36％～40％，Al2O3的质量百分含量为24％～28％，MgO的质量百分含量为20～25％，Cr2O3的质量百分含量为6～8％，烧失量＜1％，以上组分百分比之和为100％。
铝矾土由SiO2和Al2O3组成，SiO2的质量百分含量为8％～10％，Al2O3的质量百分含量为68％～72％，烧失量为12％～14％，以上组分百分比之和为100％。
粘土为一种结合力强的塑性粘土由SiO2和Al2O3组成，其中，SiO2的质量百分含量为40％～45％，Al2O3的质量百分含量为35％～40％，烧失量为12％～14％，以上组分百分比之和为100％。
含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：按重量比称取40～60份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、30～55份的铝矾土、1～3份的粘土和1～10份的复合矿化剂，并进行混料；
步骤2：将混料后的各组成原料进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；
步骤3：将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状支撑剂颗粒；
步骤4：将步骤3中所得支撑剂颗粒烧制成型得到产品。
步骤4中，烧制成型具体为将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以10～12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以1～2℃/min的升温速率将温度升高到1300～1340℃，并保温15～30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
步骤1中，复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照重量比为10～30：20～40：0～15：10～20的比例混合而成。
实施例1
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由40份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、53份的铝矾土、2份的粘土和5份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为36％，Al2O3的质量百分含量为24％，MgO的质量百分含量为20，Cr2O3的质量百分含量为6％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为10％，Al2O3的质量百分含量为72％，烧失量为14％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为45％，Al2O3的质量百分含量为40％，烧失量为14％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1300℃，并保温30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
实施例2
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由40份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、53份的铝矾土、2份的粘土和5份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为37％，Al2O3的质量百分含量为25％，MgO的质量百分含量为21％，Cr2O3的质量百分含量为6％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为9％，Al2O3的质量百分含量为69％，烧失量为13％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为41％，Al2O3的质量百分含量为36％，烧失量为12％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1320℃，并保温30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
实施例3
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由40份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、53份的铝矾土、2份的粘土和5份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为36％～40％，Al2O3的质量百分含量为26％，MgO的质量百分含量为22％，Cr2O3的质量百分含量为8％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为9％，Al2O3的质量百分含量为68％，烧失量为14％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为44％，Al2O3的质量百分含量为36％，烧失量为13％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1340℃，并保温30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
实施例4
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由40份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、53份的铝矾土、2份的粘土和5份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为38％，Al2O3的质量百分含量为27％，MgO的质量百分含量为23％，Cr2O3的质量百分含量为8％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为10％，Al2O3的质量百分含量为68％，烧失量为13％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为42％，Al2O3的质量百分含量为38％，烧失量为14％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1300℃，并保温15min，最后自然冷却至常温即制得产品。
实施例5
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由40份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、53份的铝矾土、2份的粘土和5份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为40％，Al2O3的质量百分含量为26％，MgO的质量百分含量为22％，Cr2O3的质量百分含量为8％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为9％，Al2O3的质量百分含量为70％，烧失量为13％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为42％，Al2O3的质量百分含量为37％，烧失量为12％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1300℃，并保温20min，最后自然冷却至常温即制得产品。
实施例6
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由40份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、53份的铝矾土、2份的粘土和5份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为39％，Al2O3的质量百分含量为27％，MgO的质量百分含量为24％，Cr2O3的质量百分含量为8％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为9％，Al2O3的质量百分含量为70％，烧失量为12％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为41％，Al2O3的质量百分含量为39％，烧失量为12％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1300℃，并保温25min，最后自然冷却至常温即制得产品。
实施例7
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由45份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、48份的铝矾土、2份的粘土和5份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为36％～40％，Al2O3的质量百分含量为26％，MgO的质量百分含量为24％，Cr2O3的质量百分含量为6％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为10％，Al2O3的质量百分含量为70％，烧失量为12％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为43％，Al2O3的质量百分含量为38％，烧失量为13％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1300℃，并保温30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
实施例8
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由55份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、38份的铝矾土、2份的粘土和5份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为39％，Al2O3的质量百分含量为27％，MgO的质量百分含量为24％，Cr2O3的质量百分含量为6％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为8％，Al2O3的质量百分含量为71％，烧失量为13％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为42％，Al2O3的质量百分含量为37％，烧失量为13％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1300℃，并保温30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
实施例9
一种含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：该陶粒石油压裂支撑剂含硬度较高、性能优异假蓝宝石晶体，且按照重量比，由52份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、38份的铝矾土、2份的粘土和8份的复合矿化剂烧制而成，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照一定比例混合而成。
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为38％，Al2O3的质量百分含量为26％，MgO的质量百分含量为21％，Cr2O3的质量百分含量为7％，烧失量＜1％。
所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为9％，Al2O3的质量百分含量为71％，烧失量为13％。
所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为42％，Al2O3的质量百分含量为38％，烧失量为12％。
上述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法。首先，按照所述的比例选用并称取各组成物料进行混料，将处理后的各组成原料按照比例混合后进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1～8μm；将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使超细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状颗粒，最后烧制成型。烧制成型是指：将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以2℃/min的升温速率将温度升高到1300℃，并保温30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
在本发明中，通过大量采用高氧化镁含量的冶炼高碳铬铁合金尾渣作为主要原料，配合适量的铝矾土、粘土和复合矿化剂，同时对混合料进行球磨处理，从而保证了在陶瓷***中引入强度和硬度大于莫来石相的假蓝宝石相，达到支撑剂的使用性能指标。另外，与粘土配合作用，可有效保证支撑剂半成品(生料球)的强度和表面硬度，有利于防止生料球在输送和干燥过程中产生脱粉、继而导致表面粗糙、圆球度降低。最后，适量比例的复合矿化剂能有效的降低陶粒石油压裂支撑剂的烧结温度，降低生产成本。
Claims (5)
1.含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于，该陶粒石油压裂支撑剂按照重量比，由40~60份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、30~55份的铝矾土、1~3份的粘土和1~10份的复合矿化剂，所述复合矿化剂为锰矿粉、白云石、钾长石和铁矿粉按照重量比为10~30：20~40：0~15：10~20的比例混合而成；
所述冶炼高碳铬铁合金尾渣中，SiO2的质量百分含量为39%，Al2O3的质量百分含量为27%，MgO的质量百分含量为24%，Cr2O3的质量百分含量为6%，烧失量＜1%。
2.根据权利要求1所述的含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：所述铝矾土中，SiO2的质量百分含量为8%，Al2O3的质量百分含量为71%，烧失量为13%。
3.根据权利要求1所述的含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂，其特征在于：所述粘土为一种结合力强的塑性粘土，其中，SiO2的质量百分含量为42%，Al2O3的质量百分含量为37%，烧失量为13%。
4.按照权利要求1~3任意一项所述含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：按重量比称取40~60份的冶炼高碳铬铁合金尾渣、30~55份的铝矾土、1~3份的粘土和1~10份的复合矿化剂，并进行混料；
步骤2：将混料后的各组成原料进行球磨，直至混合料的粒径D50达到3.4μm，粒径分布在1~8μm；
步骤3：将球磨后得到的细粉导入成球机中，然后边喷洒雾化水边使细粉随成球机旋转，使之逐步团聚成球，最终成为质地密实、表面光滑的球状支撑剂颗粒；
步骤4：将步骤3中所得支撑剂颗粒烧制成型得到产品。
5.根据权利要求4所述的含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，烧制成型具体为将造好的支撑剂颗粒送入窑炉内，在空气气氛中，先以10~12℃/min的升温速率将温度升高到1200℃，而后以1~2℃/min的升温速率将温度升高到1300~1340℃，并保温15~30min，最后自然冷却至常温即制得产品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811631260.3A CN109652055B (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811631260.3A CN109652055B (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109652055A CN109652055A (zh) | 2019-04-19 |
| CN109652055B true CN109652055B (zh) | 2021-05-04 |
Family
ID=66117571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811631260.3A Active CN109652055B (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109652055B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE544433C2 (en) * | 2020-01-16 | 2022-05-24 | Dongguan Zongzhi Jiance Ltd | A low-density high-strength ceramsite proppant |
| CN116536039B (zh) * | 2023-05-06 | 2024-06-25 | 郑州德赛尔陶粒有限公司 | 一种轻质耐酸的高强度压裂支撑剂及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102876315A (zh) * | 2012-10-13 | 2013-01-16 | 山西方兴耐火材料有限公司 | 一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法 |
| CN103288425A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-11 | 陕西科技大学 | 一种利用废矿渣制备页岩气专用压裂支撑剂的方法 |
| CN105439533A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-03-30 | 曹树梁 | 用各种危险废物制造陶粒的方法和生产线 |
| RU2602622C1 (ru) * | 2015-05-20 | 2016-11-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Керамическая композиция для изготовления кирпича |
| CN106699215A (zh) * | 2015-11-15 | 2017-05-24 | 王帅 | 一种陶粒的制备方法 |
| CN107298584A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-27 | 宁夏共享模具有限公司 | 一种铸造用陶粒砂及其制备方法 |
| CN107699225A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-02-16 | 铜川秦瀚陶粒有限责任公司 | 一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途 |
| CN107963878A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-27 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 处理铬铁渣的***和方法 |
| CN108059478A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-05-22 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 处理高碳铬铁渣的***和方法 |
-
2018
- 2018-12-29 CN CN201811631260.3A patent/CN109652055B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102876315A (zh) * | 2012-10-13 | 2013-01-16 | 山西方兴耐火材料有限公司 | 一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法 |
| CN103288425A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-11 | 陕西科技大学 | 一种利用废矿渣制备页岩气专用压裂支撑剂的方法 |
| RU2602622C1 (ru) * | 2015-05-20 | 2016-11-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Керамическая композиция для изготовления кирпича |
| CN106699215A (zh) * | 2015-11-15 | 2017-05-24 | 王帅 | 一种陶粒的制备方法 |
| CN105439533A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-03-30 | 曹树梁 | 用各种危险废物制造陶粒的方法和生产线 |
| CN107298584A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-27 | 宁夏共享模具有限公司 | 一种铸造用陶粒砂及其制备方法 |
| CN107699225A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-02-16 | 铜川秦瀚陶粒有限责任公司 | 一种石油压裂支撑剂及生产工艺与用途 |
| CN107963878A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-27 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 处理铬铁渣的***和方法 |
| CN108059478A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-05-22 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 处理高碳铬铁渣的***和方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| The exploration of making acidproof fracturing proppants using red mud;Tian, Xiaorang，等;《JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS》;20081230;第160卷(第2-3期);第589-593页 * |
| 压裂支撑剂研究进展及发展趋势;李灿然,等;《陶瓷学报》;20170103;第37卷(第6期);第603-607页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109652055A (zh) | 2019-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2383578C2 (ru) | Проппант, способ его получения и способ гидравлического разрыва пласта с использованием полученного проппанта | |
| CN103602804B (zh) | 一种高性能的球团矿粘结剂 | |
| CN100569897C (zh) | 一种油气井用压裂支撑剂及其制备方法 | |
| CN101831286B (zh) | 低密度高强度陶粒支撑剂及其生产方法 | |
| CN109534793B (zh) | 含假蓝宝石晶体的低密度石油压裂支撑剂及其制备方法 | |
| CN104479665A (zh) | 一种石油支撑剂及其制备方法 | |
| CN105925257B (zh) | 一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法 | |
| CN109652055B (zh) | 含假蓝宝石晶体的复相陶粒石油压裂支撑剂及其制备方法 | |
| CN105331354A (zh) | 一种用钢渣生产的压裂陶粒支撑剂及制备方法 | |
| CN112126423A (zh) | 一种加煤矸石的石油压裂支撑剂 | |
| CN112375559A (zh) | 一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂及其制备方法 | |
| CN103710536A (zh) | 一种高性能的球团矿粘结剂的制备方法 | |
| CN103725875B (zh) | 一种高性能的球团矿 | |
| CN111620673A (zh) | 一种高强度低密度陶粒支撑剂及其制备方法 | |
| CN105567214A (zh) | 一种超低密度石油压裂支撑剂及其制备方法 | |
| CN112552895B (zh) | 一种基于选钼尾矿制备石油压裂支撑剂的方法 | |
| CN112430460B (zh) | 石油压裂支撑剂及其制备方法和应用 | |
| CN104893706A (zh) | 利用铝土矿废矿渣制备高密度高强度的陶粒砂 | |
| CN111499352B (zh) | 一种利用陶粒废料制备高强度油气压裂支撑剂的方法 | |
| CN107056267A (zh) | 压裂支撑剂及其制备方法 | |
| CN107011887A (zh) | 压裂支撑剂用添加剂、压裂支撑剂及其制备方法 | |
| CN104498707A (zh) | 一种生球团的制造方法 | |
| CN116536039B (zh) | 一种轻质耐酸的高强度压裂支撑剂及其制备方法 | |
| CN114956855B (zh) | 一种环保陶粒生产工艺 | |
| CN116554854A (zh) | 一种利用钒钛冶炼废渣为原料的压裂用支撑剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240511 Address after: 727000 Dongjiahe Circular Economy Industrial Park, Yaozhou District, Tongchuan City, Shaanxi Province Patentee after: TONGCHUAN HENGSHENG SCIENCE & TECHNOLOGY MATERIAL CO.,LTD. Country or region after: China Address before: 710021 Shaanxi city of Xi'an province Weiyang University Park Patentee before: SHAANXI University OF SCIENCE & TECHNOLOGY Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |