| 热词 | 支撑剂 尖晶石 晶石 烧制 半成品 原料 成品 | ||
| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN201210004478.2 | 申请日 | 2012-01-09 |
| 公开(公告)号 | CN102585798B | 公开(公告)日 | 2013-08-28 |
| 申请人 | 郑州德赛尔陶粒有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 张玉明; 周平; | 第一发明人 | 张玉明 |
| 权利人 | 郑州德赛尔陶粒有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 郑州德赛尔陶粒有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：河南省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：河南省郑州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：河南省郑州市巩义市大峪沟镇耕生大道38号 | 邮编 | 当前专利权人邮编： |
| 主IPC国际分类 | C09K8/80 | 所有IPC国际分类 | C09K8/80 ; C04B35/10 ; C04B35/622 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 5 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 郑州大通专利商标代理有限公司 | 专利代理人 | 张爱军; |
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 尖晶石 质高强度石油 支撑 剂 及其生产方法。支撑剂原料为： 铝 矾土 生料 63-70%、镁橄榄石5-10%、白 云 石2.5-6%、 硼 酸0.5-3%、锰 矿石 粉3-7%、镁尖晶石13-20%。制成时将各原料分别磨成细粉，过320目筛；混合均匀后加入旋转制粒机同时加雾化 水 气，将混合料制成圆粒，过18-30目筛后得到半成品；烘干至含水率6%以下；送入 回转窑 中烧制，控制窑头 温度 1285-1400℃，窑尾温度280-325℃，烧制6-8h出窑。本发明原料在高温下形成大量 镁铝尖晶石 相，从而起到骨架支撑作用；得到的产品致密性好、抗 破碎 能 力 强；产品在52MPa、69MPa、86MPa下的破碎率分别低于3.5%、7.5%、10.5%，强度高于其它同类产品，性能优良；同时生产工艺优化，成本低，易于推广实施。 | ||
| 权利要求 | 1.一种尖晶石质高强度石油压裂支撑剂，其特征是：所述支撑剂由下述重量百分比的原料制成：铝矾土生料63-70%、镁橄榄石5-10%、白云石2.5-6%、硼酸0.5-3%、锰矿石粉3-7%、镁尖晶石13-20%；所述铝矾土生料中Al2O3的重量含量为65-75%；所述镁橄榄石中MgO的重量含量为66-70%、SiO2 的重量含量为28.5-35%，所述镁橄榄石中各组分的重量百分比之和为100%；所述锰矿石粉成分以重量计，其中Al2O3 9.5-14.5%、SiO2 32-38%、MnO2 45-50%、MgO 5-10%、CaO 1-3%；所述镁尖晶石成分以重量计，其中Al2O3 70-72%、MgO |
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| 说明书全文 | 尖晶石质高强度石油压裂支撑剂及其生产方法技术领域[0001] 本发明涉及石油行业用的压裂支撑剂，特别是涉及一种尖晶石质高强度石油支撑剂及其生产方法。 背景技术[0002] 在石油、天然气深井开采的压裂过程中都需要用到压裂支撑剂，为油气的流通提供高渗透性通道，保持高导流能力，提高油气产量。我国石油行业一般把承压能力69MPa、86MPa的支撑剂称为高强度陶粒支撑剂。经检索，申请号为200410010272.6的专利申请公开一种陶粒支撑剂及其制备方法，其原料组成为：Al2O3 74-80％ 、SiO2 5.5-10.5％ 、Fe2O3 4-9％ 、TiO2 2.5-3.5%。将上述原料搅拌均匀，经水气雾化滚动成球，经高温烧结而成。该产品的抗酸腐蚀性较好，但其承压能力较低，仅达到69MPa，不能满足现有油、气井压裂用固体支撑剂的性能要求。 发明内容[0003] 本发明解决的技术问题：提供一种致密性好、抗破碎能力强的尖晶石质高强石油压裂支撑剂及其生产方法。 [0004] 本发明的技术方案： [0005] 一种尖晶石质高强度石油压裂支撑剂，由下述重量百分比的原料制成：铝矾土生料63-70%、镁橄榄石5-10%、白云石2 .5-6%、硼酸0.5-3%、锰矿石粉3-7%、镁尖晶石13-20%。 [0006] 所述原料为铝矾土生料65-68%、镁橄榄石5 - 8%、白云石2.5-4%、硼酸0.5-1.5%、锰矿石粉3.5-5%、镁尖晶石17-20%。 [0007] 所述铝矾土生料中Al2O3的重量含量为65-75%；镁橄榄石中MgO的重量含量为66-70%、SiO2 的重量含量为28.5-35%。 [0008] 所述锰矿石粉成分以重量计，其中Al2O3 9.5-14.5%、SiO2 32-38%、MnO2 45-50%、MgO 5-10%、CaO 1-3%。 [0009] 所述镁尖晶石成分以重量计，其中Al2O3 70-72%、MgO 28-30%。 [0010] 一种尖晶石质高强度石油压裂支撑剂的生产方法，包括称取各原料，分别磨成细粉，过320目筛；将原料混合均匀，加入旋转制粒机中同时加雾化水气，将混合料制成大小不一的圆粒，过18 -30目筛后得到半成品；将半成品送入烘箱中烘干至含水率6%以下；然后送入回转窑中烧制，窑体转速每转一圈6-10分钟，控制窑头温度1285-1400℃，窑尾温度280-325℃，烧制6-8h出窑；经滚筒冷却器冷却降温至25℃以下，过20-40目筛即得到成品。 [0011] 所述过320目筛时的过筛率大于98.5%；所述的冷却时间为20-30min。 [0012] 所述烘箱温度为200-250℃，烘烤时间为2-3h。 [0013] 本发明的积极有益效果： [0014] （1）本发明的原料选用铝矾土生料为主要原料，按比例加入镁橄榄石、白云石、镁尖晶石和硼酸，经锰矿石粉催化，使陶粒支撑剂在高温下形成大量镁铝尖晶石相，能大大提高陶粒支撑剂的机械强度。其中铝矾土生料和镁橄榄石在1285-1400℃下其中的Al2O3和MgO发生反应，形成大量镁铝尖晶石相，从而起到骨架支撑作用；硼酸和白云石在高温下形成固熔体和液相，能增加陶粒的体密度和视密度，从而到达致密性好、抗破碎能力强的效果；锰矿石粉主要起催化和着色作用，MnO2在温度下形成大量玻璃固熔体，可降低烧成温度，降低石油的压裂成本。 [0015] （2）本发明产品在52 MPa、69MPa、86MPa下的破碎率分别低于3.5%、7.5%、10.5%，强度高于其它同类产品，表面光洁度较高，其体积密度、圆度、球度、浊度、酸溶解度等性能指标均符合有关标准，产品性能优良。具体性能参见表3。 [0016] （3）本发明在烧成前先将半成品烘干，通过严格控制窑头和窑尾温度烧制出窑，能有效降低烧成时产品的开裂，提高产品的强度，能确保成品质量。 [0017] （4）本发明原料精简，原料易得，生产工艺优化，投资少，成本低，易于推广实施。 具体实施方式[0018] 下面通过实施例说明本发明，以下实施例并不表示对本发明的任何限制。其中的原料要求、原料组成和产品性能分别见表1、表2、表3。 [0019] 实施例1：尖晶石质高强度陶粒支撑剂及其生产方法 [0020] 原料：以重量百分比计，铝矾土生料65%、镁橄榄石8%、白云石2.5 %、硼酸1%、锰矿石粉3.5%、镁尖晶石20%，参见表2。 [0021] 生产方法：称取各原料，分别磨成细粉，过320目筛，过筛率大于98.5%；将原料混合均匀，加入旋转制粒机中同时加雾化水气，将混合料制成大小不一的圆粒，过18-30目筛，要求过筛率大于90%以上，然后再转动15-20min，过18-30目筛后得到半成品； [0022] 将半成品送入200-250℃的烘箱中烘烤2-3h，烘干至含水率6%以下；将半成品提入料仓，经传送带送入回转窑中烧制，按窑体每转一圈6-10min的转速转动，控制窑头温度1285-1300℃、窑尾温度280-300℃，烧制8h出窑；再经滚筒冷却器冷却20-30min，降温至 25℃以下，过20-40目筛，即得到成品。 [0023] 实施例2：原料组成见表2，生产方法和实施例1基本相同，不同之处在于： [0024] 烘烤后的半成品在回转窑中烧制时，窑头温度1300-1350℃，窑尾温度295-310℃，烧制7.5h出窑。 [0025] 实施例3：原料组成见表2，生产方法和实施例1基本相同，不同之处在于： [0026] 烘烤后的半成品在回转窑中烧制时，窑头温度1320-1365℃，窑尾温度300-315℃，烧制7.5h出窑。 [0027] 实施例4：原料组成见表2，生产方法和实施例1基本相同，不同之处在于： [0028] 烘烤后的半成品在回转窑中烧制时，窑头温度1365-1385℃，窑尾温度315-325℃，烧制7h出窑。 [0029] 实施例5：原料组成见表2，生产方法和实施例1基本相同，不同之处在于： [0030] 烘烤后的半成品在回转窑中烧制时，窑头温度1375-1400℃，窑尾温度315-325℃，烧制6h出窑。 [0031] 实施例6-8：原料见表2，生产方法和实施例1基本相同，不同之处在于： |
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