本发明涉及石英砂生产技术领域,尤其涉及一种利用石英尾砂生产石油井用支撑剂的方法。
背景技术:
石英尾砂是宝贵的矿产资源,我国年排放量上千万吨,资源化利用已成为必然趋势。全国每年石英尾砂、矿尾砂排放量越有1000万吨,排放如此大量的石英尾砂、矿尾砂,直接造成严重的环境污染、耕地占用、河道、水库淤塞等不良后果。很多企业在工艺和防尘上还比较落后,尤其是石英砂干法加工过程中,产生了大量灰尘,生产环境相当恶劣,严重危害职工和附近居民的身体健康。为了保护环境和充分利用矿产资源,石英砂尾砂的综合利用已迫在眉睫。
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。由于石英砂成本低,同时密度较低易于泵送,被大量使用于石油支撑剂,用石英砂支撑材料随同高压溶液进入底层充填在岩层裂隙中,起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用,从而保持高导流能力,使油气畅通,增加产量。实践证明,使用石英砂支撑剂压裂的油井可提高产量30-50%,还能延长油气井服务年限。但石英砂强底低、球度差,降低裂缝导流能力,不适用于闭合压力高的深井。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明提供一种利用石英尾砂生产石油井用支撑剂的方法,使得生产出的石英尾砂球度好,强度增加,杂质极少,为石英尾砂的在石油井支撑剂方面的应用更加广阔。
本发明的技术方案如下:
一种利用石英尾砂生产石油井用支撑剂的方法,包括以下步骤:
(1)水洗:将石英尾砂放入水力旋流器中清洗,至表面看起来无明显杂质;
(2)机械擦洗除铁:将步骤(1)清洗后的石英尾砂进行机械擦洗,砂矿擦洗浓度为50%-60%,擦洗时间为4-6小时;
(3)浮选除去铁:将步骤(2)中所得到的石英尾砂送入调浆桶,加入H2SO4溶液后形成石英砂料浆,再将料浆送入第二调浆桶,再向其中加入浮选药剂,进行充分反应,再将料浆放入浮选机中进行浮选,将浮选出的石英尾砂经聚氨酯高频振筛筛选后再烘干后备用。
(4)干法清洗:将步骤(3)中得到的石英尾砂用干请下法进行清洗;
(5)第一次分级:从步骤(4)中得到的石英尾砂分离出30-140目的石英尾砂后脱水备用;
(6)第二次分级:从步骤(5)中得到的石英尾砂分离出30-70目的石英尾砂后脱水后备用;
(7)树脂包裹:将步骤(6)中石英尾砂烘干后,将改性苯酚甲醛树脂报过到石英砂的表面上,并经热固化处理;
(8)装袋:步骤(7)所得到的石英尾砂进行包装。
进一步地,步骤(3)中的加入H2SO4溶液或H2SO4溶液与HF溶液的混合溶液,
优选地,步骤(3)中加入的溶液的浓度为30mol/L。
进一步地,步骤(4)中所述的干清洗法,具体步骤为:将石英尾砂通过物料入口加入到设置有筛网的金属瓶体内,同时从金属瓶体底端向金属瓶体内通入压缩空气,将石英砂吹气,使石英砂颗粒在金属瓶体内呈沸腾状态而发生相互碰撞、摩擦,石英砂颗粒相互碰撞、摩擦除去表面杂质后通过筛网被抽风机抽出金属瓶体。
采用上述方案后,本发明取得的有益效果为:
(1)采用机械擦洗除铁,在除铁过程中石英尾砂相互摩擦,使得球度更好,同时,擦洗时间为4-6小时,擦洗时间不长,对擦洗机器的伤害不大。
(2)机械擦洗只是对增加石英尾砂的球度有好处,但除铁效果一般,所以增加浮选法除铁步骤,使石英尾砂中的Fe2O3含量从降至0.06%~0.065%,效果好。
(3)由于前面已经对石英砂进行过水洗,所以第四步采用干法清洗,节约了水资源,同时对步骤(3)中得到的石英尾砂的清洗效果不错。
(4)进行两次分级,分级更加细化,得到了不同目数的石英砂,对石英砂得到了更好的利用。
(5)步骤(7)采用树脂包裹,提高了石英砂的强度,使得石英砂在石油井支撑剂中得到了更加广泛的应用。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,除了互相排斥的特征和以外,均可以以任何方式组合。下本发明的实施例包括但不限于以下实施例。
实施例1
一种利用石英尾砂生产石油井用支撑剂的方法,包括以下步骤:
(1)水洗:将石英尾砂放入水力旋流器中清洗,至表面看起来无明显杂质;
(2)机械擦洗除铁:将步骤(1)清洗后的石英尾砂进行机械擦洗,砂矿擦洗浓度为50%,擦洗时间为5小时;
(3)浮选除去铁:将步骤(2)中所得到的石英尾砂送入调浆桶,加入浓度为30mol/L的H2SO4溶液后形成石英砂料浆,再将料浆送入第二调浆桶,再向其中加入浮选药剂,进行充分反应,再将料浆放入浮选机中进行浮选,将浮选出的石英尾砂经聚氨酯高频振筛筛选后再烘干后备用。
(4)干法清洗:将步骤(3)中得到的石英尾砂用干请下法进行清洗;具体步骤为:将石英尾砂通过物料入口加入到设置有筛网的金属瓶体内,同时从金属瓶体底端向金属瓶体内通入压缩空气,将石英砂吹气,使石英砂颗粒在金属瓶体内呈沸腾状态而发生相互碰撞、摩擦,石英砂颗粒相互碰撞、摩擦除去表面杂质后通过筛网被抽风机抽出金属瓶体。
(5)第一次分级:从步骤(4)中得到的石英尾砂分离出30-140目的石英尾砂后脱水备用;
(6)第二次分级:从步骤(5)中得到的石英尾砂分离出30-70目的石英尾砂后脱水后备用;
(7)树脂包裹:将步骤(6)中石英尾砂烘干后,将改性苯酚甲醛树脂报过到石英砂的表面上,并经热固化处理;
(8)装袋:步骤(7)所得到的石英尾砂进行包装。进一步地,步骤(4)中所述的干清洗法。
实施例2
一种利用石英尾砂生产石油井用支撑剂的方法,包括以下步骤:
(1)水洗:将石英尾砂放入水力旋流器中清洗,至表面看起来无明显杂质;
(2)机械擦洗除铁:将步骤(1)清洗后的石英尾砂进行机械擦洗,砂矿擦洗浓度为60%,擦洗时间为6小时;
(3)浮选除去铁:将步骤(2)中所得到的石英尾砂送入调浆桶,加入浓度为30mol/L的H2SO4与HF的混合溶液后形成石英砂料浆,再将料浆送入第二调浆桶,再向其中加入浮选药剂,进行充分反应,再将料浆放入浮选机中进行浮选,将浮选出的石英尾砂经聚氨酯高频振筛筛选后再烘干后备用。
(4)干法清洗:将步骤(3)中得到的石英尾砂用干请下法进行清洗;具体步骤为:将石英尾砂通过物料入口加入到设置有筛网的金属瓶体内,同时从金属瓶体底端向金属瓶体内通入压缩空气,将石英砂吹气,使石英砂颗粒在金属瓶体内呈沸腾状态而发生相互碰撞、摩擦,石英砂颗粒相互碰撞、摩擦除去表面杂质后通过筛网被抽风机抽出金属瓶体。
(5)第一次分级:从步骤(4)中得到的石英尾砂分离出30-140目的石英尾砂后脱水备用;
(6)第二次分级:从步骤(5)中得到的石英尾砂分离出30-70目的石英尾砂后脱水后备用;
(7)树脂包裹:将步骤(6)中石英尾砂烘干后,将改性苯酚甲醛树脂报过到石英砂的表面上,并经热固化处理;
(8)装袋:步骤(7)所得到的石英尾砂进行包装。进一步地,步骤(4)中所述的干清洗法。