或其它材料，它们在以纳米 级别颗粒尺寸范围中存在时呈现出足够的电传导性，以允许在本发明中的检测。此类导电 纳米颗粒可加入来产生具有按重量从大约〇. 1%到大约10%的导电纳米颗粒含量的支撑剂。
[0031] 陶瓷支撑剂也可以以在支撑剂粒中产生多孔性的方式来制造。美国专利号 7, 036, 591中描述了制造适合的多孔陶瓷支撑剂的过程，其全部公开内容通过引用并入本 文中。在此情况下，电气地导电的材料注入（impregnate)到支撑剂粒的气孔中，达到按重 量大约1%到15%的浓度。水溶性涂层（如聚乳酸）可用来涂布这些颗粒，以允许导电纳米 颗粒的延迟/定时释放，用于在压裂处理的不同阶段处的检测。
[0032] 根据本发明的某些实施例，电气地导电的材料涂布在支撑剂上。涂布可通过本领 域普通技术人员公知的任何涂布技术来实现，如，喷涂、溅射、真空沉积、浸渍涂布、挤出、压 延（calendaring)、粉末涂布、转移涂布、气刀涂布、辑（roller)涂布和刷涂布。
[0033] 根据本发明的某些实施例，电气地导电的材料并入树脂材料中，并且陶瓷支撑剂 或天然砂以含有电气地导电的材料的树脂材料来涂布。用于树脂涂布支撑剂和天然砂的过 程是本领域普通技术人员公知的。例如，适合的溶剂涂布过程在授予Graham等人的美国专 利号3, 929, 191中描述，其全部公开内容通过引用并入本文中。另一个适合的工艺（例如 授予Young等人的美国专利号3, 492, 147中所描述的，其全部公开内容通过引用并入本文 中的）涉及以液体的未催化树脂成分涂布颗粒基底，液体的未催化树脂成分的特征在于其 从非水溶液提取催化剂或固化剂的能力。另外，用于利用石碳酸-甲醛酚醛清漆树脂的适 合的热恪化涂布程序在授予Graham等人的美国专利号4, 585, 064中描述，其全部公开内容 通过引用并入本文中。本领域普通技术人员将熟悉用于树脂涂布支撑剂和天然砂的其它适 合的方法。
[0034] 如本文中所描述，烧结的大致圆形和球形的颗粒从含有矾土的原材料的浆制备。 在某些实施例中，颗粒具有按重量从大约40%到大约55%的矾土含量。在某些其它实施例 中，烧结的大致圆形和球形的颗粒具有按重量从大约41. 5%到大约49%的矾土含量。
[0035] 在某些实施例中，烧结的大致圆形和球形的颗粒具有从大约1. 35g/cm3到大约 1. 55g/cm3的体积密度。当在本文中使用时，用语"体积密度"是指每单位体积的重量，在考 虑的体积中包括颗粒之间的空隙空间。在某些其它实施例中，颗粒具有从大约1. 40g/cm3到 大约1. 50g/cm3的体积密度。
[0036] 在某些实施例中，烧结的大致圆形和球形的颗粒具有在10,OOOpsi下从大约5%到 大约8.5%的压碎强度，以及在10,OOOpsi下从大约2500mD-ft到大约3000mD-ft的长期流 体导电率。在某些其它实施例中，烧结的大致圆形和球形的颗粒具有在10,OOOpsi下从大 约5%到大约7. 5%的压碎强度。
[0037] 在其它实施例中，烧结的大致圆形和球形的颗粒具有从大约2. 50到大约3. 00的 表观比重。当在本文中使用时，用语"表观比重"(ASG)是指没有单位的数字，其限定为数 值上等于每立方厘米体积的重量克数，包括在确定该体积中的空隙空间或开放多孔。
[0038] 根据其它实施例，烧结的大致圆形和球形的颗粒具有从大约20到大约40美国目 (U.S.Mesh)的尺寸。
[0039] 根据本文中所描述的某些实施例，烧结的大致圆形和球形的颗粒在连续过程中制 造，而在其它实施例中，颗粒在分批（batch)过程中制造。
[0040] 现在参考图1，图示了用于实施用于从浆制备烧结的大致圆形和球形的颗粒的连 续过程的示例性系统。图1中图示的示例性系统在构造和操作上类似于其全部公开内容通 过引用并入本文中的美国专利号4, 440, 866中所描述的。由图1中图示的示例性系统执行 的操作还可用来如在以下示例1中描述的那样根据分批过程制作颗粒。
[0041] 在图1中图示的系统中，按重量具有从大约40%到大约55%(基于煅烧）的矾土 含量的含有矾土的原材料穿过粉碎机105,粉碎机105将原材料切断且破碎分开成小块 (chunk)。在一些实施例中，当如开采或接收的原材料（本文中称为"未处理的"原材料）所 具有的密实度使得其可如本文中所描述的那样处理而不粉碎时，可使粉碎机旁通。经由粉 碎机供应的原材料（如图1中所图示的）被称为"处理过的"原材料。
[0042] 在某些实施例中，粉碎机破碎分开并切断含有矾土的原材料，以便产生具有小于 大约五英寸的直径的块，尽管具有更小和更大直径的块可如本文中所描述的那样进一步处 理成衆。用于切断、斩断或分割（comminuting)含有研^土的原材料的粉碎机和许多其它装 置，以及用于同一物的商业来源（如GleasonFoundryCompany)，对本领域普通技术人员来 说是公知的。
[0043] 处理过的或未处理的含有矾土的原材料和水供应至搅拌机（blunger) 110,其具有 旋转叶片，旋转叶片给予剪切力至并且进一步减小原材料的颗粒尺寸以形成浆。在连续过 程中，原材料和水连续地供应至搅拌机。用于制作此类材料的浆的搅拌机和类似装置以及 用于同一物的商业来源对本领域普通技术人员来说是公知的。
[0044] 在某些实施例中，电气地导电的材料加至搅拌机110中的含有矾土的原材料和水 中，以导致按重量为浆中的固体含量的从大约5%到大约10%的点起的导电的材料的浓度， 或刚好在形成如下文所描述的球（pellet)之前。
[0045] 足够量的水加入搅拌机110来导致浆具有按重量在从大约40%到大约60%范围中 的固体含量。在某些实施例中，足够量的水加入浆，使得浆的固体含量为按重量从大约45% 到大约55%。在其它实施例中，足够量的水加入至浆，使得浆的固体含量为按重量大约50%。 加至搅拌机110的水可为淡水或去离子水。在用于制备浆的连续过程中，浆的固体含量周 期地分析，并且供应至浆的水的量调整来保持期望的固体含量。用于分析浆的固体含量和 调整水的供应的方法是由本领域的普通技术人员公知且理解的。
[0046] 在某些实施例中，分散剂加至搅拌机110中的浆中，以将浆的粘性调整至下文进 一步论述的目标范围。在其它实施例中，搅拌机110中的浆的粘性通过添加分散剂和pH调 整试剂（reagent)来调整至目标范围。
[0047] 分散剂可在添加电气地导电的材料或其它添加剂之前添加至浆。在某些实施例 中，成分包括基于含有巩土的原材料的干重量的按重量从大约〇. 15%到大约0. 30%的量的 分散剂。
[0048]适于用作本文中所描述的成分和方法中的分散剂的示例性材料包括但不限于：聚 丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚甲基丙烯酸铵、焦磷酸四钠、焦磷酸四钾、多磷酸、聚磷酸铵、柠檬 酸铵、柠檬酸铁铵和聚合电解质，如，从各种来源市售的聚甲基丙烯酸铵和水的合成物，如， 商标名C-211 下由KemiraChemicals(PhoenixChemicals)市售、在商标名BCS4020 下由 R.T.VanderbiltCompany，Inc?市售，在商标名DARVANC下由BulkChemicalSystems市 售。通常，分散剂可为将浆的粘性调整至目标粘性的任何材料，使得浆可随后通过流化器的 一个或多个压力喷嘴来处理。在某些实施例中，目标粘性为小于150厘泊（cps)(如以#61 心轴在布氏粘度计上确定）。在其它实施例中，目标粘性为小于lOOcps。
[0049]根据其中使用了pH调整试剂的实施例，足量的pH调整试剂加入至浆，以将浆的pH调整至从大约8到大约11的范围。在某些实施例中，足量的pH调整试剂加入浆中来将pH 调整至大约9、大约9. 5、大约10或大约10.5。浆的pH可由pH计周期地分析，并且供应至 浆的pH调整试剂的量调整成保持期望的pH。用于分析浆的pH和调整pH调整试剂的供应 的方法是在本领域普通技术人员的能力内。适于在本文中所描述的成分和方法中用作pH 调整试剂的示例性材料包括但不限于氨和碳酸钠。
[0050]通常，合成物的目标粘性是可通过流化器中的给定类型和尺寸的压力喷嘴来处理 而不会变得阻塞的粘性。通常，浆的粘性越低，则其更容易通过给定的流化器来处理。然而， 加入太多分散剂可引起浆的粘性增大至其不可通过给定的流化器来令人满意地处理的点。 本领域普通技术人员可通过例行实验来确定用于给定的流化器类型的目标粘性。
[0051] 搅拌器110混合含有矾土的原材料、电气地导电的材料、7K、分散剂和pH调整试 剂，直到形成浆。形成浆所需的时间长度取决于下列因素：诸如搅拌器的尺寸、搅拌器操作 的速度、以及搅拌器中的材料的量。
[0052]浆从搅拌器110供应至罐115,此处，浆连续地被搅拌，并且基于含有矾土的原材 料和电气地导电的材料的总干重量，以按重量从大约0. 2%到大约5. 0%的量加入粘合剂。 在某些实施例中，基于含有矾土的原材料和电气地导电的材料的总重量，以按重量从大约 0. 2%到大约3. 0%的量加入粘合剂。适合的粘合剂包括但不限于聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇 (PVA)、甲纤维素、糊精和糖蜜。在某些实施例中，粘合剂为具有从大约20, 000到100,OOOMn 的分子量的PVA。"Mn"代表数均分子量，其为样品中的聚合物分子的总重量除以该样品中 的聚合物分子的总数。
[0053]罐115维持由搅拌器110产生的浆。然而，罐115以小于搅拌机的搅动来搅拌浆， 以便使粘合剂与浆混合，而不会引起浆的过多起泡或使浆的粘性增大至将阻止浆通过流化 器的加压喷嘴供应的程度。
[0054]在另一个实施例中，粘合剂可当在搅拌机中时加入浆。在此实施例中，搅拌机可选 地具有可变的速度，包括实现高强度混合来用于将原材料破碎分开成浆形式的高速，以及 使粘合剂与衆混合而不会引起上述过多起泡或增大粘性的低速。
[0055] 又参考图1中所图示的罐115,在添加粘合剂之后，浆在罐中搅拌足以使粘合剂与 浆彻底混合的时间。在某些实施例中，加入粘合剂之后，浆在罐中搅拌多达大约30分钟。在 其它实施例中，浆在罐115中搅拌至少大约30分钟。在其它实施例中，在加入粘合剂之后， 浆在罐中搅拌不超过大约30分钟。
[0056]罐115还可为包括一个、两个、三个或更多罐的罐系统。使粘合剂与浆能够彻底混 合的罐的任何构造或数目是足够的。在连续过程中，水和来自随后的流化器或其它装置的 灰尘、尺寸过大的颗粒或尺寸过小的颗粒中的一个或多个可在罐115中加入浆。
[0057] 浆从罐115供应至换热器120,换热器120将浆加热至从大约25°C到大约90°C的 温度。浆从换热器120供应至栗系统125,栗系统125在压力下将浆供应至流化器130。
[0058](多个）磨碎机和/或（多个）筛