一種低成本陶粒支撐劑及其製備方法
2023-05-30 17:16:31
一種低成本陶粒支撐劑及其製備方法
【專利摘要】本發明屬於油、氣井壓裂工藝人造燒結支撐劑【技術領域】，公開了一種低成本陶粒支撐劑及其製備方法。由下述質量百分含量的原料製得：鋁土礦85—95%、氧化鋁尾礦2—14%、高鐵鋁土礦1—4%。按比例配料，混合研磨、噴霧造粒，最後在1300~1350℃燒結0.5~2h而成。本發明採用較低品位鋁土礦為主要原料和工業氧化鋁尾礦作為主要添加劑製備陶粒支撐劑，成本低廉，直接生產成本較傳統方法每噸可降低200元左右，並且實現了工業氧化鋁尾礦的廢物利用，保護了環境。
【專利說明】一種低成本陶粒支撐劑及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於油、氣井壓裂工藝人造燒結支撐劑【技術領域】，特別涉及一種低成本陶粒支撐劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002]在石油、天然氣深井開採的壓裂工藝中，都會用到壓裂支撐劑，為油氣流的流通提供高滲透性的通道，保持高導流能力，以提高油、氣的產量。隨著我國陶粒生產的技術進步，絕大部分陶粒質量均已達到SY/T5108-2006標準，目前，能為油田提供符合質量的低價位陶粒支撐劑是陶粒廠家生存的法寶。現在，我國陶粒支撐劑，大多以鋁土礦為主要原料，加入錳粉、鉀長石、白雲石等少量礦化劑混合研磨成混合粉，再霧化造粒，通過迴轉窯高溫燒制而成。但生產成本較高，直接生產成本在1200-1250元/噸。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種低成本陶粒支撐劑及其製備方法，通過利用較低品位鋁土礦為主要原料和工業氧化鋁尾礦作為主要添加劑實現陶粒支撐劑的低成本生產，同時也達到廢物利用的目的。
[0004]本發明採用的技術方案如下:
一種低成本陶粒支撐劑，由下述質量百分含量的原料製得:鋁土礦85— 95%、氧化鋁尾礦2 —14%、高鐵鋁土礦I一 4%。
[0005]進一步，以質量百分含量計，鋁土礦中，Al2O3 58—68%、Fe2O3 < 3.5% ;氧化鋁尾礦中，Al2O3 15—26%, SiO2 18—24%,Fe2O3 4—8%,CaCO3 14一 19% ;高鐵鋁土礦中，Al2O3 40—50%、SiO2 10—18%、Fe2O3 20—30%。
[0006]製備方法:按比例配料，混合研磨、噴霧造粒，最後在130(Tl350°C燒結0.5^2h而成。
[0007]較好地，配料前，原料經下述預處理:將鋁土礦、氧化鋁尾礦、高鐵鋁土礦分別磨成325目通過率大於98%的細粉，或將鋁土礦、氧化鋁尾礦、高鐵鋁土礦分別破碎成小於IOmm的碎塊。
[0008]較好地，造粒後，顆粒經過篩選並乾燥至水分質量含量不高於2%，再送去燒結。
[0009]本發明採用較低品位鋁土礦為主要原料和工業氧化鋁尾礦作為主要添加劑製備陶粒支撐劑，成本低廉，直接生產成本較傳統方法每噸可降低200元左右，並且實現了工業氧化鋁尾礦的廢物利用，保護了環境。
【具體實施方式】
[0010]以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護範圍並不限於此。
[0011]本發明中的原料可按照下述技術指標通過市購獲得:以質量百分含量計，鋁土礦中，Al2O3 58— 68%、Fe2O3 < 3.5% ;氧化鋁尾礦中，Al2O3 15 — 26%、SiO2 18 — 24%、Fe2O3 4—8%, CaCO3 14一 19% ;高鐵鋁土礦中，Al2O3 40—50%、SiO2 10—18%、Fe2O3 20—30%。
[0012]實施例1
將鋁土礦、氧化鋁尾礦、高鐵鋁土礦分別磨成325目通過率大於98% (質量百分比，下同)的細粉，按下述質量百分比含量配料:鋁土礦85%、氧化鋁尾礦14%、高鐵鋁土礦1%，配料後送入球磨機，研磨成混合粉，放入制粒鍋內，在勻速轉動及噴霧(水霧，下同)作用下成粒，顆粒經篩選後，乾燥至水分含量不高於2%，然後進入迴轉窯中，在1300°C下，經1.5小時燒制為成品。經檢測，成品各項指標均符合國家石油天然氣SY/T 5108-2006的行業標準。
[0013]實施例2
將鋁土礦、氧化鋁尾礦、高鐵鋁土礦分別破碎成小於IOmm的碎塊，按下述質量百分比含量配料:鋁土礦90%、氧化鋁尾礦6%、高鐵鋁土礦4%，配料後送入球磨機，研磨成混合粉，放入制粒鍋內，在勻速轉動及噴霧作用下成粒，顆粒經篩選後，乾燥至水分含量不高於2%，然後進入迴轉窯中，在1350°C下，經0.5小時燒制為成品。經檢測，成品各項指標均符合國家石油天然氣SY/T 5108-2006的行業標準。
[0014]實施例3
將鋁土礦、氧化鋁尾礦、高鐵鋁土礦分別磨成325目通過率大於98%的細粉，按下述質量百分比含量配料:鋁土礦95%、氧化鋁尾礦3%、高鐵鋁土礦2%，配料後送入球磨機，研磨成混合粉，放入制粒鍋內，在勻速轉動及噴霧作用下成粒，顆粒經篩選後，乾燥至水分含量不高於2%，然後進入迴轉窯中，在1320°C下，經2小時燒制為成品。經檢測，成品各項指標均符合國家石油天然氣SY/T 5108-2006的行業標準。
【權利要求】
1.一種低成本陶粒支撐劑，其特徵在於由下述質量百分含量的原料製得:鋁土礦85一95%、氧化招尾礦2—14%、聞鐵招土礦I一4%。
2.如權利要求1所述的低成本陶粒支撐劑，其特徵在於:以質量百分含量計，鋁土礦中，Al2O3 58— 68%、Fe2O3 < 3.5% ;氧化鋁尾礦中，Al2O3 15 — 26%、SiO2 18—24%、Fe2O3 4—8%, CaCO3 14一 19% ;高鐵鋁土礦中，Al2O3 40—50%、SiO2 10—18%、Fe2O3 20—30%。
3.一種製備如權利要求1或2所述的低成本陶粒支撐劑的方法，其特徵在於:按比例配料，混合研磨、噴霧造粒，最後在130(Tl350°C燒結0.5~2h而成。
4.如權利要求3所述的製備方法，其特徵在於配料前，原料經下述預處理:將鋁土礦、氧化鋁尾礦、高鐵鋁土礦分別磨成325目通過率大於98%的細粉，或將鋁土礦、氧化鋁尾礦、高鐵鋁土礦分別破碎成小於10_的碎塊。
5.如權利要求3所述的製備方法，其特徵在於:造粒後，顆粒經過篩選並乾燥至水分質量含量不高於2%，再送去燒結。
【文檔編號】C04B35/622GK103897687SQ201410112873
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】張希君, 張倩, 張三強 申請人:三門峽方圓實業股份有限公司