本发明涉及陶瓷材料制备领域，具体涉及一种支撑剂及其制备方法。
背景技术：
压裂增产是石油、天然气低渗透油气井开采增产的重要新技术。支撑剂则是压裂施工的关键材料。支撑剂为具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强陶瓷颗粒。支撑剂由压裂液带入并支撑在压裂地层的裂隙中，从而有效地将油气导入油气井，大幅度提高油气产量和延长油井寿命。
传统的陶粒支撑剂以铝矾土为原料，通过粉末制粒，烧结而成，使用最为广泛。例如cn1085288a公开了一种铝矾土高强度支撑剂的制造方法，主料铝矾土经焙烧和粉碎后，再加入多组分氧化物与软质粘土组成的辅料共磨和加水或有机溶剂混碾,然后经松解、成球、筛分、烧结、抛光和再次筛分。cn101560381b公开了陶粒支撑剂及其制备方法，陶粒支撑剂包含铝矾土和四氧化三锰，其特征在于所述陶粒支撑剂包含水性有机粘结剂，且所述铝矾土、四氧化三锰和水性有机粘结剂的质量比例为：铝矾土93-99质量份；四氧化三锰1-7质量份；水性有机粘结剂8-15质量份，基于100质量份的铝矾土和四氧化三锰的总质量。
经过研究发现，在砂粒或陶粒表面涂覆树脂，能够进一步提高支撑剂的强度和导流性能。例如cn105985767a中公开了一种支撑剂，包括骨料和包覆在骨料上的至少2层树脂包覆膜。提高支撑剂的圆球度，降低支撑剂密度，提高化学惰性和强度。
现有支撑剂的种类虽然有很多，然而随着油气资源的匮乏，油气田的开发已经逐渐向深油气井转移。面对深油气井中高温高压的工况，现有支撑剂的强度难以满足要求，因此需要开发新的耐高温、耐高压，性能更优异的支撑剂。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种性能优异，耐高温高压，适用深层油气田的的支撑剂及其制备方法。
第一方面，本发明提供一种支撑剂，所述支撑剂按质量份由以下组分组成：
根据本发明，所述支撑剂中硅石的含量为10-20份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明，所述支撑剂中陶粒的含量为15-20份，例如可以是15份、16份、17份、18份、19份或20份，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明，所述支撑剂中热固性树脂的含量为10-20份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明对所述热固性树脂的具体种类不做限定，常用的热固性树脂均适用于本发明，例如可以是酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等，但非仅限于此。
根据本发明，所述支撑剂中硅酸盐玻璃的含量为5-10份，例如可以是5份、6份、7份、8份、9份或10份，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明，所述支撑剂中镁粉的含量为5-10份，例如可以是5份、6份、7份、8份、9份或10份，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明，所述支撑剂中粘土的含量为5-15份，例如可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为优选的技术方案，所述支撑剂按质量份由以下组分组成：
作为进一步优选的技术方案，所述支撑剂按质量份由以下组分组成：
根据本发明，所述硅石的粒度小于106μm，例如可以是105μm、100μm、80μm、60μm、50μm、30μm、20μm、10μm、5μm或1μm等，以及其他小于106μm的具体数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明，所述硅石中二氧化硅的含量大于90％，例如可以是91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明，所述支撑剂中的粘土为软质粘土。使用软质粘土时支撑剂的强度更高。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的支撑剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)按配方量将硅石、硅酸盐玻璃、陶粒、镁粉、粘土与热固性树脂混合，轻烧后磨为粉末；
(2)向步骤(1)得到的粉末中加水搅拌，搅拌均匀后干燥，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料造粒，然后煅烧，得到所述支撑剂。
根据本发明，步骤(1)所述轻烧的温度为500-600℃，例如可以是500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃或600℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明，步骤(3)所述煅烧的温度为1200-1350℃，例如可以是1200℃、1210℃、1220℃、1230℃、1240℃、1250℃、1260℃、1270℃、1280℃、1290℃、1300℃、1310℃、1320℃、1330℃、1340℃或1350℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明，步骤(3)所述煅烧的时间为1.5-3h，例如可以是1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明得到的支撑剂，具有破碎率低、体积密度低、视密度低、圆度和球度高以及耐酸性好等优点，其强度最高可达164mpa，耐高温高压，适用深层油气田的开发，具有良好的应用前景。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
按以下质量份的组分配制支撑剂：
所述热固性树脂为酚醛树脂，所述硅石的粒度小于106μm，二氧化硅的含量大于90％，所述粘土为软质粘土。
按照以下方法制备所述支撑剂：
(1)按配方量将硅石、硅酸盐玻璃、陶粒、镁粉、粘土与热固性树脂混合，550℃下轻烧后磨为粉末；
(2)向步骤(1)得到的粉末中加水搅拌，搅拌均匀后干燥，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料造粒，然后在1300℃下煅烧2h，得到所述支撑剂。
实施例2
按以下质量份的组分配制支撑剂：
所述热固性树脂为环氧树脂，所述硅石的粒度小于106μm，二氧化硅的含量大于90％，所述粘土为软质粘土。
按照以下方法制备所述支撑剂：
(1)按配方量将硅石、硅酸盐玻璃、陶粒、镁粉、粘土与热固性树脂混合，520℃下轻烧后磨为粉末；
(2)向步骤(1)得到的粉末中加水搅拌，搅拌均匀后干燥，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料造粒，然后在1250℃下煅烧2.5h，得到所述支撑剂。
实施例3
按以下质量份的组分配制支撑剂：
所述热固性树脂为氨基树脂，所述硅石的粒度小于106μm，二氧化硅的含量大于90％，所述粘土为软质粘土。
按照以下方法制备所述支撑剂：
(1)按配方量将硅石、硅酸盐玻璃、陶粒、镁粉、粘土与热固性树脂混合，580℃下轻烧后磨为粉末；
(2)向步骤(1)得到的粉末中加水搅拌，搅拌均匀后干燥，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料造粒，然后在1280℃下煅烧2.3h，得到所述支撑剂。
实施例4
按以下质量份的组分配制支撑剂：
所述热固性树脂为酚醛树脂，所述粘土为软质粘土。
按照以下方法制备所述支撑剂：
(1)按配方量将硅石、硅酸盐玻璃、陶粒、镁粉、粘土与热固性树脂混合，500℃下轻烧后磨为粉末；
(2)向步骤(1)得到的粉末中加水搅拌，搅拌均匀后干燥，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料造粒，然后在1200℃下煅烧3h，得到所述支撑剂。
实施例5
按以下质量份的组分配制支撑剂：
所述热固性树脂为酚醛树脂，所述硅石的粒度小于106μm，二氧化硅的含量大于90％。
按照以下方法制备所述支撑剂：
(1)按配方量将硅石、硅酸盐玻璃、陶粒、镁粉、粘土与热固性树脂混合，600℃下轻烧后磨为粉末；
(2)向步骤(1)得到的粉末中加水搅拌，搅拌均匀后干燥，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料造粒，然后在1350℃下煅烧1.5h，得到所述支撑剂。
按照sy/t5108-2006《压裂支撑剂性能指标及评价测试方法》测量各实施例中得到的支撑剂的性能，结果如表1所示。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。