本发明涉及一种石油支撑剂及其制备方法。
背景技术：
石油支撑剂又叫石油压裂支撑剂。在石油天然气深井开采时，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，此时需要流体注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高层流能力的通道，为保持压裂后形成的裂缝开启，油气产物能顺畅通过。
目前，国内生产的支撑剂多是以铝矾土为主要原料制备的产品，这些产品强度低，耐腐蚀性和抗破碎性差，因此，有必要进行改进。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好的耐腐蚀性和抗破碎性的石油支撑剂及其制备方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种石油支撑剂，包括以下重量份数配比的原料：氧化铝粉末65-88份、云母粉103-112份、硼化钙粉末9-15份、白炭黑6-11份、丙烯腈改性乙丙橡胶39-44份、二甲基丙烯酸锌3-6份、碱木质素13-24份、甲基乙烯基mq高粘度硅树脂20-23份、木质素磺酸钙6-7份、多晶莫来石纤维28-32份和二硫化钼5-7份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：氧化铝粉末65份、云母粉103份、硼化钙粉末9份、白炭黑6份、丙烯腈改性乙丙橡胶39份、二甲基丙烯酸锌3份、碱木质素13份、甲基乙烯基mq高粘度硅树脂20份、木质素磺酸钙6份、多晶莫来石纤维28份和二硫化钼5份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：氧化铝粉末88份、云母粉112份、硼化钙粉末15份、白炭黑11份、丙烯腈改性乙丙橡胶44份、二甲基丙烯酸锌6份、碱木质素24份、甲基乙烯基mq高粘度硅树脂23份、木质素磺酸钙7份、多晶莫来石纤维32份和二硫化钼7份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：氧化铝粉末75份、云母粉108份、硼化钙粉末13份、白炭黑9份、丙烯腈改性乙丙橡胶42份、二甲基丙烯酸锌5份、碱木质素20份、甲基乙烯基mq高粘度硅树脂22份、木质素磺酸钙7份、多晶莫来石纤维30份和二硫化钼6份。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种石油支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
1）将氧化铝粉末65-88份、云母粉103-112份、硼化钙粉末9-15份、白炭黑6-11份、丙烯腈改性乙丙橡胶39-44份、二甲基丙烯酸锌3-6份、碱木质素13-24份、木质素磺酸钙6-7份、多晶莫来石纤维28-32份和二硫化钼5-7份一起倒入到三维运动混合机中进行混合处理，使得物料混合均匀，制得混合物料，备用；
2）将甲基乙烯基mq高粘度硅树脂20-23份和步骤1）制得的混合物料一起倒入到挤出机中进行挤出处理，将熔融的物料挤入到模具中，制得具有卡接结构的半球面胚件a和半球面胚件b；其中挤出处理时料筒温度分别为:料斗部80-90℃，料筒前部90-95℃，模头温度105-130℃，注射压力为50-70mpa；
3）将半球面胚件a和半球面胚件b卡接在一起形成空心结构的珠体，即得石油支撑剂。
本发明的有益效果是：由于采用了云母粉作为主要的填充材料，可以有效的使得整体继承了云母粉的耐酸碱、耐腐蚀的特性，同时与甲基乙烯基mq高粘度硅树脂复配加热时能够转化为机械强度和绝缘性能良好的陶瓷性物质，配合多晶莫来石纤维、硼化钙粉末和木质素磺酸钙等的作用，能够有效的提升抗破碎性。
以下是石油支撑剂的原料的特点或作用：
氧化铝粉末：是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料
云母粉：具有良好的弹性、韧性。绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，是一种优良的添加剂。
硼化钙粉末：具有不溶于水、抗氧化、抗热冲击、抗化学侵蚀等特性。尤其在热冲击下具有很高的强度和稳定性，作为填充材料。
白炭黑：作为填充材料，能够提高耐磨性和改善材料表面的光洁度，由于白炭黑的高流动性和小尺寸效应，使材料表面更加致密细洁，摩擦系数变小，加之纳米颗粒的高强度，使材料的耐磨性大大增强。
丙烯腈改性乙丙橡胶：不但保留了乙丙橡胶耐腐蚀性，而且获得了相当于丁腈-26的耐油性，具有较好的物理机械性能和加工性能。
二甲基丙烯酸锌：与三元乙丙橡胶复配具有良好的增强效果，其用量的增加会显著提高硫化胶的硬度和强度，且保持了较高的伸长率。而且与白炭黑和三元乙丙橡胶复配又能够大大加快白炭黑填充橡胶的硫化速度,对胶粉填充橡胶具有明显的增强作用，能够有效的解决了乙丙橡胶硫化速度慢；与其它不饱和橡胶并用难，自粘和互粘性都很差，加工性能不好的缺点。
碱木质素：用碱从植物组织中抽提出的木质素，用作初步粘结剂，在地质、油田钻井泥浆助剂：用于巩固井壁及石油开采堵水剂，并可改善浆流变性。
甲基乙烯基mq高粘度硅树脂：分子以si-o键为骨架而构成的立体结构的新型有机硅高分子材料，得益于其长链球状分子结构，赋予其良好的机械性能和耐高低温、电气绝缘、防潮、防水等优良性能，同时与二甲基丙烯酸锌复配能够有效的弥补乙丙橡胶的自粘和互粘性都很差的缺点。同时其与云母粉复配加热时能够转化为机械强度和绝缘性能良好的陶瓷性物质。
木质素磺酸钙：做分散剂和粘合剂，能显著改善操作性能，并有减水、增强、防止龟裂等良好效果。木质素磺酸钙用于陶瓷制品，可以降低碳含量增加生坯强度，减少塑性粘土用量，泥浆流动性好，提高成品率70-90%，烧结速度由70分钟减少为40分钟。
多晶莫来石纤维：广泛应用于冶金、机械、陶瓷、电子、石化、航天等领域，用作补强材料；
二硫化钼：作为润滑剂。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行描述，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，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
实施例1：
一种石油支撑剂，包括以下重量份数配比的原料：氧化铝粉末65份、云母粉103份、硼化钙粉末9份、白炭黑6份、丙烯腈改性乙丙橡胶39份、二甲基丙烯酸锌3份、碱木质素13份、甲基乙烯基mq高粘度硅树脂20份、木质素磺酸钙6份、多晶莫来石纤维28份和二硫化钼5份。
一种石油支撑剂的制备方法包括以下步骤：
1）将氧化铝粉末65份、云母粉103份、硼化钙粉末9份、白炭黑6份、丙烯腈改性乙丙橡胶39份、二甲基丙烯酸锌3份、碱木质素13份、木质素磺酸钙6份、多晶莫来石纤维28份和二硫化钼5份一起倒入到三维运动混合机中进行混合处理，使得物料混合均匀，制得混合物料，备用；
2）将甲基乙烯基mq高粘度硅树脂20份和步骤1）制得的混合物料一起倒入到挤出机中进行挤出处理，将熔融的物料挤入到模具中，制得具有卡接结构的半球面胚件a和半球面胚件b；其中挤出处理时料筒温度分别为:料斗部80℃，料筒前部90℃，模头温度105℃，注射压力为50mpa；
3）将半球面胚件a和半球面胚件b卡接在一起形成空心结构的珠体，即得石油支撑剂。
实施例2：
一种石油支撑剂，包括以下重量份数配比的原料：氧化铝粉末88份、云母粉112份、硼化钙粉末15份、白炭黑11份、丙烯腈改性乙丙橡胶44份、二甲基丙烯酸锌6份、碱木质素24份、甲基乙烯基mq高粘度硅树脂23份、木质素磺酸钙7份、多晶莫来石纤维32份和二硫化钼7份。
一种石油支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
1）将氧化铝粉末88份、云母粉112份、硼化钙粉末15份、白炭黑11份、丙烯腈改性乙丙橡胶44份、二甲基丙烯酸锌6份、碱木质素24份、木质素磺酸钙7份、多晶莫来石纤维32份和二硫化钼7份一起倒入到三维运动混合机中进行混合处理，使得物料混合均匀，制得混合物料，备用；
2）将甲基乙烯基mq高粘度硅树脂23份和步骤1）制得的混合物料一起倒入到挤出机中进行挤出处理，将熔融的物料挤入到模具中，制得具有卡接结构的半球面胚件a和半球面胚件b；其中挤出处理时料筒温度分别为:料斗部90℃，料筒前部95℃，模头温度130℃，注射压力为70mpa；
3）将半球面胚件a和半球面胚件b卡接在一起形成空心结构的珠体，即得石油支撑剂。
实施例3：
一种石油支撑剂，包括以下重量份数配比的原料：氧化铝粉末75份、云母粉108份、硼化钙粉末13份、白炭黑9份、丙烯腈改性乙丙橡胶42份、二甲基丙烯酸锌5份、碱木质素20份、甲基乙烯基mq高粘度硅树脂22份、木质素磺酸钙7份、多晶莫来石纤维30份和二硫化钼6份。
一种石油支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
1）将氧化铝粉末75份、云母粉108份、硼化钙粉末13份、白炭黑9份、丙烯腈改性乙丙橡胶42份、二甲基丙烯酸锌5份、碱木质素20份、木质素磺酸钙7份、多晶莫来石纤维30份和二硫化钼6份一起倒入到三维运动混合机中进行混合处理，使得物料混合均匀，制得混合物料，备用；
2）将甲基乙烯基mq高粘度硅树脂22份和步骤1）制得的混合物料一起倒入到挤出机中进行挤出处理，将熔融的物料挤入到模具中，制得具有卡接结构的半球面胚件a和半球面胚件b；其中挤出处理时料筒温度分别为:料斗部85℃，料筒前部93℃，模头温度120℃，注射压力为60mpa；
3）将半球面胚件a和半球面胚件b卡接在一起形成空心结构的珠体，即得石油支撑剂。
实验例：
将实施例制成的石油支撑剂进行破碎率性能、圆度和球度检测；
实施例1、实施例2和实施例3制得的石油支撑剂分别分成三组，每组100颗；
结果见表：
可以看出，实施例制作出来的石油支撑剂其破碎率较低，抗破碎性能较好，其中实施例2中测的破碎率仅为2%。
对实施例1-3制得的石油支撑剂的耐腐蚀性能进行测试，测试结果如表下所示：
可以看出，实施例制得的石油支撑剂具有良好的抗腐蚀性能。
本发明的有益效果是：由于采用了云母粉作为主要的填充材料，可以有效的使得整体继承了云母粉的耐酸碱、耐腐蚀的特性，同时与甲基乙烯基mq高粘度硅树脂复配加热时能够转化为机械强度和绝缘性能良好的陶瓷性物质，配合多晶莫来石纤维、硼化钙粉末和木质素磺酸钙等的作用，能够有效的提升抗破碎性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。