本发明涉及石油支撑剂，具体涉及一种高强度陶粒支撑剂及其制备方法。
背景技术：
1、随着工业化的快速发展以及社会经济的不断增长，人们对石油和天然气等化石燃料的需求越来越多。现在开采石油的方法有许多，但是目前最实用、最高效、效率最高的一种方法是水力压裂法；支撑剂是采用水力压裂技术开采石油时必不可少的一种填充物质，它能够保持出油裂缝的开裂状态，保证石油产出通道的顺畅，好的支撑剂能够提高石油的开采量。目前，高铝矾土是人造陶粒压裂支撑剂的主要原料，其原料质量及开采状况直接影响着支撑剂产业的发展，开发出低密度、高强度、高抗破碎能力的陶粒支撑剂产品成为当前陶粒支撑剂行业的重大课题。
2、公开号为cn101560381a的中国发明专利公开了陶粒支撑剂及其制备方法，该陶粒支撑剂由以下重量份的原料组成：铝矾土：93-99份，四氧化三锰：1-7份，水性有机粘结剂：8-15份；其最优实施例制备的陶粒支撑剂在86mpa下破碎率为4.30％、在69mpa下破碎率为3.9％，机械强度较差。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高强度陶粒支撑剂及其制备方法。
2、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
3、一种高强度陶粒支撑剂，包括以下重量份数的原料：
4、铝矾土：70-90份，紫砂土：30-40份，膨润土：3-6份，水性有机粘结剂：8-10份，氧化镁：2-4份；
5、所述水性有机粘结剂通过黄原胶、丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮共聚制得。
6、所述水性有机粘结剂通过以下方法制备：
7、氮气保护下，向反应瓶中加入去离子水、黄原胶、丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮，搅拌混均，升温至50-60℃，向反应瓶中缓慢滴加过硫酸铵溶液，滴加0.5-1h，接枝共聚反应1-2h得到水性有机粘结剂，其反应方程示意如下：
8、
9、其中，m、n为自然数，xg代表黄原胶。
10、所述去离子水、黄原胶、丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、过硫酸铵溶液的投料质量比为50:(10-12):(2-4):(5-8):(0.5-1)。
11、所述过硫酸铵溶液的浓度为0.05-0.1mol/l。
12、一种高强度陶粒支撑剂的制备方法，包括以下步骤：
13、s1：将铝矾土、紫砂土、氧化镁、膨润土按重量配比，一起投到管式球磨机中进行混合，使其混合均匀，得混合料；
14、s2：将混合料送至滚动制粒机，将水性有机粘结剂喷洒至混合料上，使其粘结形成致密的坯球，将坯球用圆形滚动筛进行筛分，然后经塔式干燥筒进行干燥，得半成品球；
15、s3：将半成品球在回转窑中于1200～1400℃下烧结，回转窑转速控制在1～3r/min，在回转窑内煅烧1-2h后得粗产品，将粗产品经冷却筒冷却到40-50℃，然后用双层筛进行筛分，得到20-40目产品，再进行抛光、除尘处理即得陶粒支撑剂。
16、由于采用以上技术方案，本发明的有益效果包括：
17、(1)本发明通过黄原胶、丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮接枝共聚反应制备了一种具有良好粘结强度的水性有机粘结剂，将制备的水性粘结剂与铝矾土等原料结合，使所制备的球体具有较高的圆度和光滑度，有利于提高陶粒的机械强度和导流能力。
18、(2)本发明制备的水性有机粘合剂中含有大量的氧化官能团，添加有机粘结剂后，使得矿粉表面亲水性增强，有利于成球，同时可提高颗粒间溶液的粘结度，从而增加了颗粒间的毛细力能和粘滞作用能，使生球强度大大提高；同时粘结剂通过其极性对毛细引力，粘滞力产生影响，而且在粘结剂溶液中，线状的长链分子所形成的发达而连续的网状结构，可将矿粉颗粒紧密连接和包裹，起到一种较为牢固的“桥链作用”，这一作用使矿粉颗粒紧密地聚结在一起，从而使生球强度得以提高。
1.一种高强度陶粒支撑剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的一种高强度陶粒支撑剂，其特征在于，所述去离子水、黄原胶、丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、过硫酸铵溶液的投料质量比为50:(10-12):(2-4):(5-8):(0.5-1)。
3.根据权利要求1所述的一种高强度陶粒支撑剂，其特征在于，所述过硫酸铵溶液的浓度为0.05-0.1mol/l。
4.一种权利要求1-3任意一项所述的高强度陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：