一种石油支撑剂及其制备方法与流程

文档序号:13726710阅读:1214来源:国知局

本发明涉及石油开采技术领域,具体涉及一种石油支撑剂及其制备方法。



背景技术:

压裂工艺技术在石油、天然气的开发中发挥重要的作用,而石油压裂支撑剂是石油压裂工艺技术能否获得成功的关键。石油压裂支撑剂是使地层深处岩石裂隙保持裂开状态的支撑物。在使用过程中,把支撑剂混入压裂液中,利用高压手段注入深层岩石裂缝中支撑岩层,从而有效地将油气导入油气井,大幅度提高油气产量。

高质量的支撑剂可为原油的开采发挥重要的作用。目前使用的石油支撑剂一般为陶粒支撑剂。陶粒支撑剂以铝矾土为原料,通过粉末制粒,烧结而成,具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、高强度、低破碎率等特点,适用于较大深度范围的油气井。

但是上述石油支撑剂存在以下缺陷:1、不能同时兼顾强度和密度两个方面的性能。陶粒支撑剂的强度高但密度大,容易在压裂产生的裂缝端口处产生丘状的堆积,对导流极其不利,并且会增加填充地层裂缝所需支撑剂的质量,增加压裂作业的成本。2、陶粒支撑剂的主要生产原料为高铝含量的铝矾土,但随着矿山资源大范围的开发利用,使铝矾土资源日渐紧张,价格大幅度上涨,生产成本增加。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种石油支撑剂及其制备方法,以解决现有石油支撑剂不能同时兼顾强度和密度的问题,提高产层导流能力,并开发新的生产原料,降低生产作业成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供一种石油支撑剂的制备方法,具体包括以下步骤:

s1、分别对煤矸石、粘土以及烧结助剂进行前处理;

s2、将所述煤矸石、粘土以及烧结助剂粉末化,并按照预设质量比例混合,得到预混料;

s3、将所述预混料造粒,得到半成品粒;

s4、将所述半成品粒高温烧结,得到所述石油支撑剂。

其中,步骤s1中所述前处理具体为:对所述煤矸石、粘土以及烧结助剂进行破碎处理。

其中,在对所述粘土进行破碎处理之前,对所述粘土进行干燥处理。

其中,所述煤矸石、粘土以及烧结助剂破碎后的粒径为50~70um。

其中,步骤s1中所述烧结助剂包括钠长石和膨润土。

其中,步骤s2中所述煤矸石、粘土、钠长石、膨润土的质量比例为50~70:10~20:5~15:5~15。

其中,步骤s3中还包括对所述预混料的造粒进行筛分,得到半成品粒。

其中,所述半成品粒的粒径在1~1.4mm。

其中,步骤s4中所述高温烧结的温度为1200~1400℃。

本发明还提供一种石油支撑剂,所述石油支撑剂由上述所述的制备方法制备。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明具有如下优点:

本发明提供的一种石油支撑剂的制备方法,以固体废弃物煤矸石作为主要生产原料,实现固体废弃物的资源化循环利用,减少因填埋占用的土地资源,并消除煤矸石对空气、水和土壤的污染,环境效益显著,且煤矸石来源广泛,价格低廉,降低了石油支撑剂的生产成本。

本发明提供的一种石油支撑剂,由于煤矸石在燃烧过程能够产生气体,使得制备得到的石油支撑剂具有微发泡的效果,微小气孔均匀分布在石油支撑剂中,在降低石油支撑剂的密度的同时,使得其强度又能保持一个很高的数值,能够很好的利用在石油开采过程中,有效提高了产层导流能力。

附图说明

图1为本发明一种石油支撑剂的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1:

如图1所示,为本实施例提供的一种石油支撑剂的制备方法的流程示意图,具体包括以下步骤:

s1、分别对煤矸石、粘土以及烧结助剂进行前处理;

对粘土进行干燥处理。具体的,将粘土加热到100℃进行干燥。

对煤矸石、干燥后的粘土以及烧结助剂进行破碎处理。进一步的,煤矸石、干燥后的粘土以及烧结助剂破碎后的粒径为50~70um。

s2、将所述煤矸石、粘土以及烧结助剂粉末化,并按照预设质量比例混合,得到预混料;

需要说明的是,煤矸石、粘土以及烧结助剂可以在粉末化处理后再进行混合;也可以在混合后再进行粉末化处理。

本实施例中,将煤矸石50份、粘土10份以及烧结助剂10份(钠长石5份,膨润土5份)投入球磨机中制成粉末,同时进行混合,得到预混料。

s3、将预混料造粒,得到半成品粒;

将预混料投入到圆盘造粒机造粒,得到的半成品粒。

s4、将半成品粒高温烧结,得到石油支撑剂。

将筛选后的半成品粒放入窑炉中高温烧结,得到石油支撑剂。其中窑炉中高温烧结的温度为1200~1400℃。进一步的,在高温烧结后,保温1.5h~2.5h。

实施例2:

本实施例与实施例1基本相同,为了描述的简要,在本实施例的描述过程中,不再描述与实施例1相同的技术特征,仅说明本实施例与实施例1不同之处:

步骤s2中,将煤矸石60份、粘土15份以及烧结助剂20份(钠长石10份,膨润土10份)进行混合,得到预混料。

步骤s3中还包括,对预混料的造粒进行筛分,达到半成品粒。进一步的,半成品粒的粒径在1~1.4mm;通过在振动筛或滚筛上进行筛分,将不符合规格的半成品粒剔除。

实施例3:

本实施例与实施例2基本相同,为了描述的简要,在本实施例的描述过程中,不再描述与实施例2相同的技术特征,仅说明本实施例与实施例2不同之处:

步骤s2中,将煤矸石70份、粘土20份以及烧结助剂30份(钠长石15份,膨润土15份)进行混合,得到预混料。

步骤s4中还包括,对高温烧结的成品石油支撑剂进行筛分,剔除粒径不符合规格的石油支撑剂。

上述实施例提供的石油支撑剂的制备方法,以固体废弃物煤矸石作为主要生产原料,实现固体废弃物的资源化循环利用,减少因填埋占用的土地资源,并消除环境污染,且煤矸石来源广泛,价格低廉,降低了生产成本。且通过上述制备方法制备的石油支撑剂,由于煤矸石在燃烧过程能够产生气体,使得石油支撑剂具有微发泡的效果,微小气孔均匀分布在石油支撑剂中,在降低石油支撑剂的密度的同时,使得其强度又能保持一个很高的数值,能够很好的利用在石油开采过程中,有效提高产层导流能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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