专利名称：高强度、高密度陶粒支撑剂及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种石油、天然气井压裂工艺使用的支撑剂制备方法，特别是 一种高强度、高密度陶粒支撑剂及其制造方法。
背景技术：
支撑剂是油气深井、超深井压裂工艺特需的关键材料，对提高油气产量和
延长油、气井的使用寿命起着重要作用。特别是86MPa以上破碎率<10%、视 密度>3.30的高强度、高密度陶粒支撑剂基本上是国外进口。另外该类产品大都 采用经过600-100(TC焙烧后的铝矾土作基料，并且生产高强度、高密度陶粒支 撑剂添加的辅料成分复杂，存在着制作成本高，能源的消耗高、资源的利用率 低等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供高强度、高密度陶粒支撑剂的方法。它是在现有制 造陶粒的方法基础上，采用未经焙烧的铝矾土生矿，通过改进原辅料的成分和 配比，以及控制粉料的粒径和烧结温度来达到发明的目的。
本发明的技术方案，按下述步骤制造
a. 将Ah03含量》70%的铝矾土生矿经100-200。C烘千后，经雷蒙磨磨成 粒径《0.049mm的粉料，得A料。
b. 以IOO重量份A料为基料，在基料中加入以下重量份的辅料氧化 锰0.5-5份、氧化镁0.3-2份、氧化铁0.1-3份。基辅料混合后得B料；
c. 将B料转入成球机中制粒，在成球机单向匀速转动下、B料连续均 匀加入成球机，同时加雾化水汽至形成粒径为0.45-0.9mm、圆度， 球度》0.9的球粒，得C料；
d. 将C料送入转窑中烧制，烧结温度控制在1000°C-1400°C，烧结时 间O. 5-4小时即得本产品。
前述所有基、辅料均为粒径《0.049mm的粉料。
与现有技术比较本发明改进了原、辅料成分和配比，特别是采用了未经 焙烧的铝矾土生矿为原料，极大地降低了对能源的消耗和资源的浪费，提 高了对资源的合理利用率，并且采用了较低的烧成温度范围，大大的降低 了能耗。制造出来的产品经权威机构检测抗压强度达到了在86Mpa闭合压 力下成品破碎率<10%，视密度〉3.30g/cm3。具有产品抗压强度高，圆球 度好、工艺简单、制造成本低的特点。改变了原有陶粒支撑剂必须用经 800-100(TC焙烧铝矾土作原料的方法。对合理利用资源、降低能源消耗起 到了积极的作用。
具体实施例方式
实例1:按下列步骤制造抗压强度为86MPa，破碎率<10%、视密度> 3. 30g/ci^的陶粒支撑剂产品。
a. 将Al203》70。/。铝矾土生矿在100—20(TC烘干后经雷蒙磨磨成粒径《 0.049mm的粉料，得A料；
b. 以100重量份A料为基料，在基料中加入以下重量份的辅料:氧化锰0.5-2 份、氧化镁0.3-1份、氧化铁0.1-1.0份。基辅料混合后得B料；C.将B料转入成球机中制粒，在成球机单向匀速转动下将B料连续均匀加
入成球机，同时加雾化水汽至形成粒径为0.45-0.9mm的球粒，得C料；
d.将C料送入转窑中烧制，烧结温度控制在100(TC-1400"C，烧结时间0.5-4 小时，得到抗压强度为86MPa，破碎率<10%、视密度〉3.30g/ci/的陶粒支撑剂
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实施例2:按下列步骤制造抗压强度为86MPa，破碎率<8%、视密度> 3. 35g/cr^的陶粒支撑剂产品。
&将八1203》72%铝矾土生矿在200°0烘干后经雷蒙磨磨成粒径《0.049111111的 粉料，得A料；
b.以100重量份A料为基料，在基料中加入以下重量份的辅料氧化锰1-3 份、氧化镁0.5-1.5份、氧化铁l-2份。基辅料混合后得B料；
其他步骤不变，得到抗压强度为86MPa，破碎率<8%、视密度〉3.35g/cm3 的陶粒支撑剂产品。
实施例3:按下列步骤制造抗压强度为86MPa，破碎率<6%、视密度> 3. 35g/cm3的陶粒支撑剂产品。
a. 将Al203》759()铝砜土生矿在200。C烘干后经雷蒙磨磨成粒径《0.049mm的 粉料，得A料；
b. 以IOO重量份A料为基料，在基料中加入以下重量份的辅料氧化锰2-5 份、氧化镁l-2份、氧化铁1.5-3份。基辅料混合后得B料；的
其他步骤不变，得到抗压强度为86MPa，破碎率<6%、视密度〉3. 35g/cm3 的陶粒支撑剂产品。
权利要求
1. 一种高强度、高密度陶粒支撑剂，其特征在于它由下述重量百分比含量的成分组成100重量份铝矾土生矿，0.5-5份氧化锰、0.3-2份氧化镁、0.1-3份氧化铁。
2. 高强度、高密度陶粒支撑剂的制造方法，其特征在于按下述步骤制造:a. 将八1203》70%铝矾土生矿在100—20(TC烘干后经雷蒙磨磨成粒径《 0.049mm的粉料，得A料；b. 以IOO重量份A料为基料，在基料中加入以下重量份的辅料氧化锰 0.5-5份、氧化镁0.3-2份、氧化铁O. l-3份。基辅料混合后得B料；c. 将B料转入成球机中制粒，在成球机单向匀速转动下将B料连续均匀 加入成球机，同时加雾化水汽至形成粒径为0.45-0.9,的球粒，得C料；d. 将C料送入转窑中烧制，烧结温度控制在100(TC-140(TC，烧结时间 0. 5-4小时即得本产品。
3. 根据权利要求2所述的髙强度、高密度陶粒支撑剂的制造方法，其特征 在于步骤a中所述的铝矾土为未经烧结的生矿。
4. 根据权利要求1至3中任一权利要求中所述的高强度、高密度陶粒支撑 剂及其制造方法，其特征在于抗压强度为86MPa高强度、高密度陶粒支撑剂 其破碎率<10%、视密度>3. 30g/cm3。
全文摘要
本发明公开了一种高强度高密度陶粒支撑剂及其制造方法。它以100重量份的铝矾土生矿粉为基料，加入以下重量的辅料氧化锰0.5-5份、氧化镁0.3-2份、氧化铁0.1-3份。基、辅料均经雷蒙磨磨成≤0.049mm的粉料，混合后转入成球机中，在成球机单向匀速转动下连续加雾化水汽。制成圆度、球度≥0.9的球粒，经转窑按1000℃-1400℃烧结温度，烧结0.5-4小时烧到得本产品。本发明制造出来的产品在86MPa闭合压力下，破碎率＜10％、视密度＞3.30g/cm<sup>3</sup>。具有抗压强度高、视密度高、圆球度好、工艺简单、制作成本低、资源利用率高、能耗低等特点，可用于制造高强度高密度陶粒支撑剂的生产。
文档编号C09K8/80GK101429429SQ20081006901
公开日2009年5月13日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者(请求不公开姓名) 申请人:贵州鑫益能陶粒支撑剂有限公司