RU2650145C1 - Шихта и способ получения проппанта - Google Patents
Шихта и способ получения проппанта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650145C1 RU2650145C1 RU2017104354A RU2017104354A RU2650145C1 RU 2650145 C1 RU2650145 C1 RU 2650145C1 RU 2017104354 A RU2017104354 A RU 2017104354A RU 2017104354 A RU2017104354 A RU 2017104354A RU 2650145 C1 RU2650145 C1 RU 2650145C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- proppant
- bauxite
- substandard
- mixture
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 70
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 38
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 34
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 12
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 12
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 11
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 claims description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 9
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 8
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 claims description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 14
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 abstract description 9
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 abstract description 9
- 239000004571 lime Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 17
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 16
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 12
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 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 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 101100402853 Caenorhabditis elegans mtd-1 gene Proteins 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- -1 fluorites Chemical class 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N aluminum;borate Chemical class [Al+3].[O-]B([O-])[O-] OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 150000005323 carbonate salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001649 dickite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxosilane oxo(oxoalumanyloxy)alumane oxygen(2-) Chemical compound [O--].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000010213 iron oxides and hydroxides Nutrition 0.000 description 1
- 239000004407 iron oxides and hydroxides Substances 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
-
- 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
- C09K8/805—Coated proppants
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству проппантов - гранулированных расклинивающих агентов, используемых для проведения гидравлического разрыва нефтегазоносных пластов. Технический результат - уменьшение растворимости в смеси кислот, использование низкосортного железистого боксита и техногенных отходов производства, увеличение эффективности производства. Шихта для получения проппанта в виде гранул, включающая обожженный железистый боксит и спекающую добавку - по крайней мере один компонент из: известь негашеная или гидратная, доломит, мел, содержит указанный боксит с содержанием Fe2O3 5,5-35,0 мас. % и дополнительно - техногенные отходы производства проппанта: некондиционные высушенные и некондиционные обожженные гранулы и уловленную аспирационной системой и электрофильтрами пыль, при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанный боксит с содержанием Fe2O3 5,5-35,0 мас. % - 10,0-75,0, некондиционные высушенные гранулы - 3,0-60,0, некондиционные обожженные гранулы 5,0-30,0, указанная пыль 5,0-40,0, указанная спекающая добавка 0,1-5,0. Способ получения проппанта в виде гранул с размерами 0,15-4,0 мм из указанной выше шихты, включающий помол шихты при подаче спекающей добавки в размольный агрегат со скоростью 0,5-10 кг/мин, определяемой частотой 3,0-50,0 Гц, гранулирование в смесителе-грануляторе со связующим, сушку полученных гранул, их рассев, обжиг, охлаждение и рассев на товарные фракции. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. 2 н. и 4 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл., 12 пр.
Description
Изобретение относится к производству проппантов - гранулированных расклинивающих агентов, используемых для проведения гидравлического разрыва нефтегазоносных пластов.
Расклинивающий агент представляет собой высокопрочные сферические гранулы, способные выдерживать воздействие высокой температуры и давления, а также агрессивной среды (кислые газы, солевые растворы), создаваемой в подземных пластах вблизи нефтяных и газовых скважин.
Расклинивающие агенты - алюмосиликатные проппанты высокой прочности, предназначенные для проведения гидравлического разрыва пласта в горных породах, прилегающих к буровой скважине. После образования трещин их необходимо поддерживать в раскрытом состоянии, для чего в скважину закачивают смесь жидкости с проппантами. Это увеличивает проводимость скважины и, следовательно, ее дебет. Алюмосиликатные проппанты применяют для глубоких скважин (> 3500 м) и скважин средней глубины (< 3500 м), где они способны сохранять высокую проводимость скважины при высоких температурах и в агрессивных средах. Заданные эксплуатационные характеристики алюмосиликатного керамического проппанта обеспечиваются определенным комплексом химических и физико-механических характеристик проппанта, основными из которых является прочность (сопротивление керамических гранул раздавливанию) и проводимость.
Из уровня техники известен патент (RU 2392295, 20.06.2010), в котором описан способ получения проппанта и проппант в виде гранул с пикнометрической плотностью 1,3-3,0 г/см3 и размерами 0,2-4,0 мм, полученный из обожженного алюмосиликатного сырья, - смеси боксита, или каолина, или глины и белитового шлама, взятого в количестве 0,5-30,0 мас. %. В изобретении в качестве спекающей добавки, позволяющей снизить температуру обжига проппанта, применяется белитовый шлам - отходы глиноземного производства, но в качестве основного сырья используются высокоглиноземистые сорта глин и каолинов, бокситы. Например, боксит, содержащий, мас. %: Al2O3 - 67,0-73,0; SiO2 - 15,5-19,0; Fe2O3 - 1,0-2,9; TiO2 - 2,7-4,5; CaO + MgO - 0,5-1,0; R2O - 0,9-1,1.
Известен способ получения алюмосиликатного керамического пропанта и его состав (патент RU 2392251, 20.06.2010), содержащий в качестве глинистого сырья огнеупорную глину или обогащенный каолин в количестве 73,0-84,0 мас. %, в качестве глиноземистой добавки - технический глинозем в количестве 9,0-18,5 мас. % и 6,5-8,5 мас. % спекающей добавки - железооксидной добавки из группы: пиритные огарки (отходы сернокислого производства) или железная руда с содержанием FeO+Fe2O3 не менее 65%. Для получения указанного проппанта необходимым условием является использование определенного вида сырья, а именно: обогащенного каолина или огнеупорной глины с содержанием глинистых минералов не менее 80%, в том числе каолинита не менее 70%, свободного кварца не более 5%, щелочных оксидов не более 1,0-1,2%, а обжиг гранул необходимо проводить при высокой температуре 1450°C.
Недостаток приведенных изобретений в том, что для получения проппанта используются либо высококачественное исходное сырье, которое дорого и запасы которого исключительно малы, либо обогащенное исходное сырье.
Наиболее близким по совокупности признаков к данному изобретению является проппант и способ получения проппанта (варианты), изготовленный из сырьевой смеси, содержащей первый компонент - источник оксида алюминия, например, глину, бокситы, глиноземы, отходы производства, второй компонент является источником бора и третий компонент в виде оксида кальция, или хлоридов, нитридов, нитратов, карбидов, карбонатов, гидрокарбонатов, фторидов, флюоритов, сульфатов, фосфатов, карбидов кальция или доломитов (патент RU 2507178, 20.02.2014). В изобретении говорится, что системы, построенные на боратах алюминия и на алюмоборосиликатах, а также их твердые растворы и эвтектические смеси с оксидом кремния, муллитом, корундом, оксидом бора с перечисленными соединениями могут применяться как подходящие материалы для проппанта, обеспечивая повышение степени спекания проппантов. Недостаток прототипа в сложности технологии получения проппанта с использованием боратов - агрессивных соединений бора.
Возрастающий интерес к нетрадиционным источникам сырья вызван, во-первых, истощающимися запасами высококачественного алюмосиликатного сырья для производства керамических пропантов, во-вторых, возможностью использования более дешевых источников сырья, в том числе и техногенных отходов.
Задачей изобретения является получение проппанта по безотходной технологии производства из низкосортного сырья - железистых бокситов с техногенными отходами и улучшающими добавками. Таким образом, решается задача расширения арсенала технических средств. Реализация предлагаемого изобретения позволяет существенно расширить сырьевую базу производства проппанта за счет использования низкосортных бокситов и возврата техногенных отходов, увеличить эффективность производства за счет снижения температуры обжига проппанта и получить керамический проппант, обладающий необходимой прочностью и химической стойкостью (растворимость в смеси кислот HCl/HF 2,0-4,6%) из сырья с низкой себестоимостью путем введения кристаллообразующих и модифицирующих добавок (уловленной аспирационной системой и электрофильтрами пыли, кальцийсодержащей спекающей добавки).
Поставленная техническая задача решается за счет получения проппанта в виде обожженных алюмосиликатных гранул, которые изготовлены из шихты, включающей обожженный железистый боксит с содержанием Fe2O3 5,5-35,0 мас. %, спекающую добавку - по крайней мере один компонент из: известь негашеная или гидратная, доломит, мел и дополнительно - техногенные отходы производства проппанта: некондиционные высушенные и некондиционные обожженные гранулы и уловленную аспирационной системой и электрофильтрами пыль при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанный боксит с содержанием Fe2O3 5,5-35,0 мас. % - 10,0-75,0, некондиционные высушенные гранулы - 3,0-60,0, некондиционные обожженные гранулы 5,0-30,0, указанная пыль 5,0-40,0, указанная спекающая добавка 0,1-5,0.
Шихта может дополнительно содержать 1,0-30 мас. % гарнисажа в составе некондиционных обожженных гранул.
Способ получения проппанта в виде гранул с размерами 0,15-4,0 мм из указанной шихты, включающий помол этой шихты при подаче спекающей добавки в размольный агрегат 0,5-10 кг/мин с частотой 3-50 Гц, гранулирование со связующим, сушку полученных гранул, их рассев, обжиг, охлаждение и рассев на товарные фракции.
Обжиг высушенных гранул проводят во вращающейся печи при температуре 1150-1400°C.
Для увеличения прочности и предотвращения обратного выноса проппант может иметь покрытие из фенолформальдегидной или эпоксидной смолы.
Основным сырьем для производства алюмосиликатного проппанта в АО «БКО» являются бокситы. Алюмосиликатное сырье выбрано изначально для производства пропантов, т.к. из этого вида сырья можно получить наиболее прочные и химически стойкие проппанты.
Бокситы являются важнейшей алюминийсодержащей рудой, на которой, за немногими исключениями, базируется почти вся мировая алюминиевая промышленность. Последнее время наблюдается тенденция повышения цен на высококачественные бокситы и энергоносители, а также снижения запасов высококачественных бокситов. Россия не обладает достаточными для внутреннего потребления запасами бокситов, доля которых в мировых запасах этого сырья не достигает и 1%, поэтому большую часть сырья приходится импортировать. Большое внимание как в России, так и за рубежом уделяется вовлечению в производство низкокачественного бокситового сырья.
Горная порода бокситы, являясь полиминеральным сырьем, преимущественно состоит из гидроксидов алюминия, алюмосиликатов, оксидов и гидроксидов железа и диоксидов кремния и титана. Характерной чертой сырьевой базы России является отсутствие качественного бокситового сырья, пригодного к переработке в огнеупорной промышленности.
Для производства проппантов в предлагаемой заявке используется низкосортный железистый боксит, содержащий, мас. %: Al2O3 - 40,0-63,0; Fe2O3 5,5-35,0; SiO2 - 17,0-30,0; CaO - 0,1-3,0; MgO - 0,1-1,5; TiO2 - 0,1-3,5; Na2O + K2O - 0,1-3,0; Cr2O3 - 0,2-1,0%, подвергнутый кальцинации при 1100-1300°C. По данным рентгенофазового анализа (РФА) основными кристаллическими фазами боксита являются бемит AlO(ОН) 15-35% и каолинит Al2Si2O5(OH)4 25-45%, в меньшей степени гиббсит Al(ОН)3 6-17%, гетит FeO(OH) 4-9%, гематит Fe2O3 4-9%, мусковит H2KAl3Si3O12 1-3%, анатаз TiO2 до 3%, гипс CaSO4⋅2H2O до 2%.
В процесс производства проппанта вовлекаются ранее не используемые заявителем технологические отходы - это некондиционные обожженные гранулы, представляющие собой отсевы обожженных гранул после сортировки, в том числе проппант с размером гранул менее 0,6 мм, некондиционные гранулы по водопоглощению - недогар (гранулы светлых оттенков), получаемый при розжиге или охлаждении вращающейся печи, гарнисаж - спекшиеся в конгломераты гранулы с размером до 100 мм, образующийся в процессе обжига. Примерный фазовый состав гарнисажа представлен основными фазами: муллита (40-50%) и корунда (17-32%). Некондиционные сухие гранулы - это отсевы с размерами менее 0,2 мм и более 4,2 мм, которые измельчают до тонкодисперсной фракции размером менее 63 мкм. В состав шихты вводятся некондиционные высушенные гранулы в количестве 3,0-60,0 мас. %, а некондиционные обожженные гранулы 0,5-30,0 мас. %. Указанные значения компонентов шихты являются оптимальными и основаны на экспериментах, проведенных заявителем.
До недавнего времени использование качественного сырья - боксита с содержанием Al2O3 - 60,0-73,0%, SiO2 - 15,5-22,0% и Fe2O3 - 3,0-5,0%, TiO2 - 2,7-4,5, CaO + MgO - 0,5-1,0%, не создавало проблемы излишне образующихся отсевов сухих и обожженных гранул, не удовлетворяющих требованиям технологии, гарнисажа, а отходы складировались или использовались в производстве огнеупоров.
Нестабильность химического состава низкосортного алюмосиликатного сырья, в частности боксита, способствует увеличению технологических отходов производства проппантов, в том числе пыли, уловленной аспирационной системой и электрофильтрами при обжиге сырьевых материалов.
Заявляемая шихта дополнительно содержит 5,0-40,0 мас. % пыли, уловленной аспирационной системой, представляющей собой высокодисперсный материал с размером частиц менее 63 мкм и химическим составом аналогичным химическому составу боксита с содержанием Al2O3 - 40,2-60,5%; Fe2O3 - 9,4-22,5%; SiO2 - 17,6-30,9%, получаемой при кальцинации алюмосиликатного сырья.
Используемая в качестве спекающей добавки строительная воздушная известь по содержанию оксидов кальция и магния бывает кальциевой (примеси MgO не более 5%), магнезиальной (MgO не более 20%) и доломитовой (MgO не более 40%). В шихте применяется негашеная воздушная известь или гидратная (гашеная). Гидратная известь получается путем химического взаимодействия комовой негашеной извести с водой, взятой в количестве, достаточном для перевода оксидов в гидроксиды. Гидратная известь (пушонка) - это высокодисперсный продукт со средним размером частиц порядка 5 мкм. При этом объем пушонки в 2,0-3,5 раза больше объема извести, из которой она получена.
В результате экспериментов авторы установили, что подача спекающей добавки: извести, мела или доломита, в размольный агрегат со скоростью 0,5-10 кг/мин, определяемой частотой 3-50 Гц частотного преобразователя шнекового питателя, способствует тому, что в процессе совместного помола компонентов шихты происходит равномерное распределение частиц добавки в тонкомолотом материале. С уменьшением размеров частиц при помоле увеличивается их суммарная поверхность и ускоряется химическое взаимодействие во время обжига гранул. Реакция происходит в большем числе точек соприкосновения частиц, составляющих шихту, к тому же содержащийся в извести оксид кальция способствует уменьшению температуры спекания гранул, при этом реакция завершается при незначительном количестве жидкой фазы.
Использование негашеной извести в шихте благоприятно влияет на процесс грануляции, так как при взаимодействии с водным раствором связующего в процессе грануляции происходит гашение извести, а образующие коллоидные частицы гашеной извести заполняют пространство между частицами шихты и тем самым устанавливают множественные прочностные "связи" между их частицами, способствующие упрочнению гранул.
В качестве спекающей добавки может быть использован мел технический, состоящий из карбоната кальция и приблизительно до 1% кварца или доломит, представляющий собой карбонатную горную породу, содержащую в основном минерал доломит - двойную углекислую соль кальция и магния - CaMg(CO3)2, незначительного количества кальцита до 2-3% и кварца до 1%. Влияние указанных добавок похоже, они являются поставщиками СаО в заявляемую шихту.
Авторами проведены эксперименты по использованию сырого и термообработанного доломитов. Установлено, что при использовании термообработанного доломита физико-химические показатели проппанта лучше, чем при использовании сырого. Результаты рентгенофазового анализа показали, что диссоциация доломита под воздействием температуры происходит в два этапа. На первом этапе происходит распад карбоната магния MgCO3 (при 600-780°C). На втором этапе происходит распад СаСО3 (начало при 830-900°C). Конечными фазами после термообработки доломита являются известь (СаО) около 45%, периклаз (MgO) и трехкальциевый алюминат (CaAl2O6) 6-7%, который образуется в интервале 900-1100°C при реакции СаО с примесью оксида алюминия.
Использование перечисленных спекающих добавок в шихте позволяет получить фазово-минералогический состав пропантов с увеличенной долей корунда и стеклофазы, обогащенной оксидом алюминия, что увеличивает механическую прочность проппанта и его долговременную проводимость.
Дозирование спекающей добавки в размольный агрегат производится при помощи шнекового питателя с регулируемой скоростью вращения шнека при помощи частотного преобразователя на приводе (за счет изменения задаваемой частоты, Гц).
В процессе обжига с добавлением извести процесс фазообразования с уменьшением содержания муллита, увеличением количества корунда и стеклофазы происходит согласно схеме:
СаО+MgO+Fe2O3→CaO⋅Fe2O3+MgO⋅Fe2O3
СаО+TiO2→CaTiO3
3Al2Si2O5(OH)4->3Al2O3⋅2SiO2+6H2O+4SiO2
3Al2O3⋅2SiO2+CaO→CaO⋅Al2O3⋅2SiO2+2Al2O3
CaO+Al2O3→CaAl2O4
Взаимодействие CaO с Fe2O3, Al2O3, TiO2, SiO2 в процессе спекания приводит к образованию ферритов, титанатов, алюминатов и силикатов. Использование извести в качестве спекающей добавки способствует повышению степени спекания за счет образования жидкой фазы, что позволяет снизить температуру спекания гранул в зависимости от ее содержания в смеси с бокситом, до 1150°C.
Спекание представляет собой сложный процесс физико-химических превращений, который кроме всевозможных изменений размеров и форм кристаллов и пор, образования жидкой фазы, сопровождается в ряде случаев полиморфными превращениями некоторых фаз, химическими реакциями в твердых фазах или с участием жидкой фазы с образованием новых химических соединений и твердых растворов. Перечисленные процессы усложняются последующим охлаждением гранул, при котором наблюдаются некоторые обратные процессы: кристаллизация расплава, образование стеклообразной фазы, полиморфные превращения и другие явления. Все процессы идут в направлении убыли внутренней энергии системы. Образование жидкой фазы увеличивает скорость диффузионного массообмена, что ускоряет процессы твердофазовых физико-химических превращений.
Увеличение скорости спекания гранул за счет образования жидкой фазы компонентов шихты приводит не только к снижению температуры спекания проппантов и получению структуры проппантов с закрытыми изолированными порами, которые не только не уменьшают механическую прочность обожженных проппантов, но и препятствуют распространению образовавшихся при соответствующих условиях трещин в структуре проппантов. Структура гранул отличается повышенной плотностью, равномерным распределением пор, размер которых в среднем 20-40 мкм (Фиг. 1).
В результате использования заявленной шихты температура обжига гранул снизилась в сравнении с действующей технологией АО «БКО».
Авторы заметили, что с увеличением количества спекающих добавок (доломита, извести, мела) в шихте свыше 5 мас. % наблюдается рост показателя растворимости образцов проппантов в смеси кислот HCl/HF более 8%, что не соответствует требованиям ГОСТ Р 51761-2013. Использование спекающей добавки в количестве менее 0,1% неэффективно.
Ниже приведены примеры, которыми не исчерпываются возможности получения проппантов в соответствии с данным изобретением.
Пример 1. Шихта для получения проппанта содержит 10 мас. % обожженного при 1100°C боксита, содержащего Al2O3 - 40,9; Fe2O3 - 34,8; SiO2 - 19,2; CaO - 0,5; MgO - 0,3; TiO2 3,4; Na2O + K2O - 0,9, 60 мас. % некондиционных высушенных гранул, 20 мас. % некондиционных обожженных гранул, в т.ч. гарнисажа 20 мас. %, 5 мас. % пыли, 5,0 мас. % строительной воздушной гидратной извести. В способе получения проппанта помол компонентов проводят до содержания частиц менее 63 мкм не менее 92 мас. %, причем подачу спекающей добавки в размольный агрегат осуществляют со скоростью 10 кг/мин с частотой, регулируемой частотным преобразователем, 50 Гц. Гранулируют измельченную шихту в смесителе-грануляторе Eirich со связующим. Полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1150°C. Охлаждают и проводят рассев гранул с размерами 0,15-2,5.
Пример 2. Шихта для получения проппанта, как в примере 1, отличающаяся тем, что включает 20 мас. % железистого боксита, содержащего Al2O3 - 48,0; Fe2O3 - 25,2; SiO2 - 21,4; СаО - 0,31; MgO - 0,66; TiO2 - 3,18; Na2O + K2O - 0,3, 23,5 мас. % некондиции высушенных гранул, 24 мас. % некондиции обожженных гранул, в т.ч. гарнисажа 15 мас. %; 30 мас. % пыли; 2,5 мас. % гидратной извести. В способе получения проппанта помол компонентов шихты проводят до размера частиц менее 63 мкм не менее 85 мас. %, подачу спекающей добавки осуществляют при скорости подачи 7,5 кг/мин с частотой 28 Гц. Грануляцию измельченной шихты проводят в смесителе-грануляторе Eirich с добавлением связующего. Полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1330°C. Затем гранулы рассевают на товарные фракции.
Пример 3. Шихта для получения проппанта, как в примере 1, отличающаяся тем, что включает 40 мас. % боксита, содержащего Al2O3 - 60,9; Fe2O3 - 8,8; SiO2 - 22,6; СаО - 0,3; MgO - 1,7; TiO2 - 1,9; Na2O + K2O - 2,8, Cr2O3 - 1,0, 20 мас. % некондиции высушенных гранул, 4,9 мас. % некондиции обожженных гранул, в т.ч. гарнисажа 30 мас. %, 35 мас. % пыли, 0,1 мас. % гидратной извести. В способе получения проппанта помол производят, как в примере 1, подачу спекающей добавки осуществляют при скорости подачи 0,5 кг/мин с частотой 5,0 Гц. Грануляцию измельченной шихты производят в смесителе-грануляторе Eirich с добавлением связующего. Полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1400°C.
Пример 4. Шихта для получения проппанта, как в примере 1, отличающаяся тем, что включает 53,0 мас. % железистого боксита, содержащего Al2O3 - 52,4; Fe2O3 - 15,6; SiO2 - 23,9; СаО - 0,61; MgO - 0,20; TiO2 - 3,13; Na2O + K2O - 0,24, Cr2O3 - 0,76, предварительно обожженного при 1260°C, 25 мас. % некондиции высушенных гранул, 5% некондиции обожженных гранул, в т.ч. гарнисажа 3,0 мас. %, 15 мас. % пыли, 2,0 мас. % гидратной извести. В способе получения проппанта помол компонентов шихты проводят до размера частиц менее 63 мкм не менее 85 мас. %, подачу спекающей добавки осуществляют при скорости подачи 6,5 кг/мин с частотой 25 Гц. Затем измельченную шихту гранулируют. Полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1350°C.
Пример 5. Шихта для получения проппанта, как в примере 4, отличающаяся тем, что содержит 2,0 мас. % негашеной извести. В способе получения проппанта помол и грануляцию производят, как в примере 1, полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1300°C. Затем охлаждают и проводят рассев гранул с размерами от 0,15 до 4,0 мм.
Пример 6. Шихта для получения проппанта, как в примере 4, отличающаяся тем, что содержит 3,0 мас. % доломита, прокаленного при температуре 1100°C, 14 мас. % пыли. В способе получения проппанта помол компонентов шихты проводят до размера частиц менее 63 мкм не менее 85 мас. %, подачу спекающей добавки осуществляют при скорости подачи 9 кг/мин с частотой частотного преобразователя 42 Гц. Полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1320°C.
Пример 7. Шихта для получения проппанта, как в примере 1, отличающаяся тем, что включает 65 мас. % боксита, содержащего Al2O3 - 59,6; Fe2O3 - 11,5, SiO2 - 21,8; СаО - 0,9; MgO - 0,7; TiO2 - 3,27; Na2O + K2O - 0,38, Cr2O3 - 0,87, 5 мас. % некондиционных высушенных гранул, 19 мас. % некондиционных обожженных гранул, 10 мас. % пыли и 1 мас. % гидратной извести. В способе получения проппанта помол компонентов шихты проводят до размера частиц менее 63 мкм не менее 90 мас. %, причем подачу спекающей добавки осуществляют при скорости подачи 3 кг/мин с частотой частотного преобразователя 15 Гц. Гранулирование измельченной шихты осуществляют в смесителе-грануляторе Eirich с добавлением связующего. Полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1400°C. Затем проводят рассев гранул с размерами 0,15-2,5 мм.
Пример 8. Шихта и способ получения проппанта, как в примере 1, отличающаяся тем, что включает 70 мас. % железистого боксита, содержащего Al2O3 - 54,5; Fe2O3 - 16,0; SiO2 - 23,4; СаО - 0,31; MgO - 0,66; TiO2 3,18; Na2O + K2O - 0,3, 10 мас. % некондиции высушенных гранул, 10 мас. % некондиции обожженных гранул, 8 мас. % пыли, 2 мас. % гидратной извести. В способе получения проппанта помол компонентов проводят до размера частиц менее 63 мкм не менее 87 мас. %, подачу спекающей добавки осуществляют при скорости подачи 6 кг/мин с частотой частотного преобразователя 30 Гц. Затем гранулируют измельченную шихту. Полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1300°C. Затем проводят рассев гранул на товарные фракции.
Пример 9. Шихта для получения проппанта, как в примере 1, отличающаяся тем, что включает 30 мас. % железистого боксита, содержащего Al2O3 - 55,0; Fe2O3 - 11,2; SiO2 - 29,5; СаО - 0,7; MgO - 0,2; TiO2 - 3,01; Na2O + K2O - 0,8, 37 мас. % некондиции высушенных гранул, 15 мас. % некондиции обожженных гранул, 15 мас. % пыли, 3 мас. % мела технического марки МТД-1 по ТУ 21-020350-06-92. В способе получения проппанта помол компонентов шихты проводят до размера частиц менее 63 мм не менее 90 мас. %, причем подачу спекающей добавки осуществляют при скорости подачи 9 кг/мин с частотой частотного преобразователя 40 Гц. Полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1330°C. Затем гранулы рассевают на товарные фракции.
Пример 10. Шихта для получения проппанта, как в примере 7, отличающаяся тем, что содержит 1,5 мас. % мела технического марки МТД-1 по ТУ 21-020350-06-92. В способе получения проппанта помол и грануляцию производят, как в примере 1, полученные гранулы сушат, рассевают и обжигают во вращающейся печи при температуре 1350°C. Затем проводят рассев гранул на товарные фракции.
Пример 11. Способ получения проппанта, как в примере 9, отличающийся тем, что на поверхность проппанта наносится полимерное покрытие из фенолформальдегидной смолы.
Пример 12. Способ получения проппанта, как в примере 6, отличающийся тем, что на поверхность проппанта наносится полимерное покрытие из эпоксидной смолы.
В примерах с 1 по 12 приведены проппанты, охарактеризованные в формуле изобретения при указанных в ней пределах количественных соотношений компонентов.
Предлагаемые шихта и способ получения проппанта реализуют экологически безопасную эффективную технологию, позволяющую вовлечь в производство низкосортные виды сырья и техногенные отходы.
Указанный расклинивающий агент обладает необходимыми прочностными характеристиками за счет взаимодействия в процессе спекания СаО-содержащих добавок с Fe2O3, Al2O3, TiO2, SiO2, присутствующими в основном материале, с образованием ферритов, титанатов, алюминатов и силикатов, и повышения степени спекания за счет образования жидкой фазы. Устойчивость к воздействию кислот достигается за счет структуры проппантов с закрытыми изолированными порами, образующейся в результате твердофазовых физико-химических превращений.
Проппант, полученный в соответствии с данным изобретением, отвечает требованиям Стандарта ISO 13503-5 и может быть использован при добыче нефти и газа методом гидроразрыва пласта при пластовых давлениях до 10000 psi.
Claims (7)
1. Шихта для получения проппанта в виде гранул, включающая обожженный железистый боксит и спекающую добавку, по крайней мере один компонент из: известь негашеная или гидратная, доломит, мел, отличающаяся тем, что содержит указанный боксит с содержанием Fe2O3 5,5-35,0 мас. % и дополнительно техногенные отходы производства проппанта: некондиционные высушенные и некондиционные обожженные гранулы и уловленную аспирационной системой и электрофильтрами пыль, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
2. Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что некондиционные обожженные гранулы содержат 1,0-30,0 мас. % гарнисажа.
3. Способ получения проппанта в виде гранул с размерами 0,15-4,0 мм из шихты по п. 1, включающий помол шихты при подаче спекающей добавки в размольный агрегат со скоростью 0,5-10 кг/мин, определяемой частотой 3,0-50,0 Гц, гранулирование в смесителе-грануляторе со связующим, сушку полученных гранул, их рассев, обжиг, охлаждение и рассев на товарные фракции.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанные некондиционные обожженные гранулы содержат 1,0-30,0 мас. % гарнисажа.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что обжиг высушенных гранул проводят во вращающейся печи при 1150-1400°C.
6. Способ по п. 3 отличающийся тем, что на поверхность проппанта наносят полимерное покрытие из фенолформальдегидной или эпоксидной смолы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104354A RU2650145C1 (ru) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | Шихта и способ получения проппанта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104354A RU2650145C1 (ru) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | Шихта и способ получения проппанта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650145C1 true RU2650145C1 (ru) | 2018-04-09 |
Family
ID=61867328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017104354A RU2650145C1 (ru) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | Шихта и способ получения проппанта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650145C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2763562C1 (ru) * | 2021-03-15 | 2021-12-30 | Общество с ограниченной ответственностью «Лайк Филл» (ООО «Лайк Филл») | Шихта для изготовления стеклокерамического пропанта |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2267010C1 (ru) * | 2004-09-02 | 2005-12-27 | Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Проппант и способ его получения |
| WO2008070774A1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | Promerus Llc | Directly photodefinable polymer compositions and methods thereof |
| RU2339670C1 (ru) * | 2007-02-26 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Пористый проппант и способ его получения |
| RU2392251C1 (ru) * | 2009-04-29 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ получения алюмосиликатного пропанта и его состав |
| RU2392295C1 (ru) * | 2009-01-27 | 2010-06-20 | Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Проппант и способ его получения |
| RU2485161C1 (ru) * | 2011-11-23 | 2013-06-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ утилизации некондиционных керамических проппантов с полимерным покрытием (варианты) |
| RU2507178C2 (ru) * | 2008-04-28 | 2014-02-20 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Способ получения проппанта (варианты) и способ гидравлического разрыва пласта с использованием полученного проппанта (варианты) |
| RU2608100C1 (ru) * | 2015-08-25 | 2017-01-13 | Акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Шихта и способ получения проппанта |
-
2017
- 2017-02-09 RU RU2017104354A patent/RU2650145C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2267010C1 (ru) * | 2004-09-02 | 2005-12-27 | Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Проппант и способ его получения |
| WO2008070774A1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | Promerus Llc | Directly photodefinable polymer compositions and methods thereof |
| RU2339670C1 (ru) * | 2007-02-26 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Пористый проппант и способ его получения |
| RU2507178C2 (ru) * | 2008-04-28 | 2014-02-20 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Способ получения проппанта (варианты) и способ гидравлического разрыва пласта с использованием полученного проппанта (варианты) |
| RU2392295C1 (ru) * | 2009-01-27 | 2010-06-20 | Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Проппант и способ его получения |
| RU2392251C1 (ru) * | 2009-04-29 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ получения алюмосиликатного пропанта и его состав |
| RU2485161C1 (ru) * | 2011-11-23 | 2013-06-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ утилизации некондиционных керамических проппантов с полимерным покрытием (варианты) |
| RU2608100C1 (ru) * | 2015-08-25 | 2017-01-13 | Акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Шихта и способ получения проппанта |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2763562C1 (ru) * | 2021-03-15 | 2021-12-30 | Общество с ограниченной ответственностью «Лайк Филл» (ООО «Лайк Филл») | Шихта для изготовления стеклокерамического пропанта |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2673935C (en) | Proppant, proppant production method and use of proppant | |
| RU2694363C1 (ru) | Керамический расклинивающий агент и его способ получения | |
| RU2344155C2 (ru) | Проппант на основе алюмосиликатов, способ его получения и способ его применения | |
| RU2392295C1 (ru) | Проппант и способ его получения | |
| US6753299B2 (en) | Composite silica proppant material | |
| RU2383578C2 (ru) | Проппант, способ его получения и способ гидравлического разрыва пласта с использованием полученного проппанта | |
| US20150315442A1 (en) | Production Method of a Novel Polishing Alumina | |
| RU2235703C9 (ru) | Способ изготовления керамических расклинивателей нефтяных скважин | |
| EP0101855A1 (en) | Low density proppant for oil and gas wells | |
| Gonçalves et al. | Microstructural, physical and mechanical behavior of pastes containing clays and alumina waste | |
| RU2608100C1 (ru) | Шихта и способ получения проппанта | |
| Bassioni et al. | Effect of different parameters on caustic magnesia hydration and magnesium hydroxide rheology: a review | |
| RU2098618C1 (ru) | Способ получения расклинивающего агента | |
| CN103820101A (zh) | 一种耐酸的石油压裂支撑剂及其制造方法 | |
| CN108190928A (zh) | 一种高铝粉煤灰合成介孔纳米γ-氧化铝的方法 | |
| RU2650145C1 (ru) | Шихта и способ получения проппанта | |
| RU2702800C2 (ru) | Шихта для получения проппанта и проппант | |
| CN103738985A (zh) | 一种简单制备纳米氧化镁的方法 | |
| RU2739180C1 (ru) | Способ получения магнийсиликатного проппанта и проппант | |
| RU2211198C2 (ru) | Шихта для изготовления огнеупорных высокопрочных сферических гранул и способ их производства | |
| US2210892A (en) | Process for recovering magnesium oxide | |
| RU2518618C1 (ru) | Способ получения проппанта и проппант | |
| KR20010083819A (ko) | 탄산칼슘의 제조 방법 | |
| CA3190130A1 (en) | Method of producing oxidic materials from low bulk density mineral material, system for carrying out the method and material obtainable in such a method | |
| RU2644369C1 (ru) | Способ получения проппанта и проппант |