专利名称：：一种无硅或低硅耐酸陶粒压裂支撑剂的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种无硅或低硅耐酸陶粒压裂支撑剂的制备方法。
背景技术：
：压裂支撑剂是油气田压裂作业中必须的专用材料，用来支撑岩缝，为油气流的流通提供高渗透性的通道，保持高导流能力，提高油气产量。耐酸性能是压裂支撑剂一个非常重要的指标，对压裂效果，支撑剂的使用寿命以及油气的导流能力都有着重要影响。目前国内多数厂家多以铝矾土或工业固体废料为主要原料，配合其它无机物料来生产压裂支撑剂，生产出来的产品普遍含有硅成分，而这些成分在一定程度上能与氢氟酸发生反应，生成四氟化硅等一系列化合物，使酸液向支撑剂内部渗透，使其耐酸性能大大降低。2007年1月1日实施的石油天然气行业标准SY/T5108-2006对压裂支撑剂的耐酸性能有所降低，但是经我们调查测试发现，国产陶粒压裂支撑剂的酸溶解度偏高的情况仍较普遍。
发明内容本发明的目的是针对目前国产压裂支撑剂的酸溶解度普遍偏高的现状，提供一种无硅或低硅耐酸陶粒压裂支撑剂的制备方法。本发明的具体步骤为(1)原料重量百分比为氧化铝30-95%、碳酸钡5-70%和助烧剂0_10%；助烧剂为二氧化钛、硼酸、碳酸钙、氧化镁和白云石中的一种或多种。(2)将步骤(1)原料放入球磨装置中进行球磨24-48小时；(3)将步骤(2)所得原料制备成半成品颗粒；(4)将步骤(3)所得半成品颗粒在1500°C-1800°C进行烧结1_3小时，冷却到室温即可得到耐酸性能良好的成品。按照按SY/T5108-2006推荐方法进行测试，本发明成品酸溶解度在0.6_3%之间，已远远超过了行业标准的要求。本发明工艺简单，碳酸钡在高温下分解产生氧化钡，氧化钡与氧化铝充分反应生成稳定的铝酸钡；铝酸钡有较强的耐酸性能，保护成品的其它组分免受酸液的侵蚀，大大提高了成品的耐酸性能。具体实施例方式实施例1:(1)原料重量百分比为氧化铝35%，碳酸钡65%。(2)将步骤⑴原料放入球磨装置中进行球磨24小时；(3)将步骤(2)所得原料制备成半成品颗粒；(4)将步骤(3)所得半成品颗粒在1600°C进行烧结2小时，冷却到室温即可得到耐酸性能良好的成品。实施例2:原料重量百分比为氧化铝74%，碳酸钡25%，二氧化钛1%。制备方法同实施例1。实施例3:(1)原料重量百分比为氧化铝85%，碳酸钡15%。(2)将步骤(1)原料放入球磨装置中进行球磨48小时；(3)将步骤(2)所得原料制备成半成品颗粒；(4)将步骤(3)所得半成品颗粒在1600°C进行烧结2小时，冷却到室温即可得到耐酸性能良好的成品。实施例4(1)原料重量百分比为氧化铝89%，碳酸钡10%，硼酸1%。(2)将步骤(1)原料放入球磨装置中进行球磨48小时；(3)将步骤(2)所得原料制备成半成品颗粒；(4)将步骤(3)所得半成品颗粒在1620°C进行烧结2小时，冷却到室温即可得到耐酸性能良好的成品。筛取一定量的粒径范围为0.85-1.18mm(16/20目)的成品，按照石油天然气行业标准SY/T5108-2006推荐方法进行性能测试，主要性能指标如表1。由表1可以看出，烧成的成品抗酸溶性能已经远远超过SY/T5108-2006标准要求，优于所测试的同粒径范围的市场产品。由于条件所限，我们在实验室条件下烧成的成品并未完全烧结成功，吸水率仍然很大，酸液很容易通过陶粒支撑剂表面的气孔渗透到支撑剂内部，腐蚀内部结构，使其耐酸性能降低，但是烧成的成品在吸水率很大的情况下，抗酸溶性能就已远远超过了行业的标准要求。研究又发现对于某一特定原料成分的陶粒压裂支撑剂，随着吸水率的进一步下降，酸溶解度也随着下降，见表2。由此可知改善工艺条件使其吸水率进一步下降，酸溶解度也必定能够进一步降低。若原料不含碳酸钡，仅用氧化铝为原料，其它工艺条件不变，在1600°C进行烧结2小时，则成品的吸水率为0%，酸溶解度为1.47%。可见，本发明的工艺可大大提高压裂支撑剂的耐酸性能。表1实施例1-4的陶粒支撑剂有关性能<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2实施例4不同吸水率和酸溶解度之间的关系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求一种压裂支撑剂的制备方法，其特征在于具体步骤为(1)原料重量百分比为氧化铝30-95％、碳酸钡5-70％和助烧剂0-10％；助烧剂为二氧化钛、硼酸、碳酸钙、氧化镁和白云石中的一种或多种；(2)将步骤(1)原料放入球磨装置中进行球磨24-48小时；(3)将步骤(2)所得原料制备成半成品颗粒；(4)将步骤(3)所得半成品颗粒在1500℃-1800℃进行烧结1-3小时，冷却到室温即可。全文摘要本发明公开了一种无硅或低硅耐酸陶粒压裂支撑剂的制备方法。具体步骤为(1)原料重量百分比为氧化铝30-95％、碳酸钡5-70％和助烧剂0-10％；助烧剂为二氧化钛、硼酸、碳酸钙、氧化镁和白云石中的一种或多种；(2)将步骤(1)原料放入球磨装置中进行球磨24-48小时；(3)将(2)步所得原料制备成半成品颗粒；(4)将(3)步所得半成品颗粒在1500℃-1800℃进行烧结1-3小时，冷却到室温即可。本发明工艺简单，碳酸钡在高温下分解产生氧化钡，氧化钡与氧化铝充分反应生成稳定的铝酸钡；铝酸钡有较强的耐酸性能，保护成品的其它组分免受酸液的侵蚀，大大提高了成品的耐酸性能。文档编号C04B35/622GK101811873SQ20101014377公开日2010年8月25日申请日期2010年4月8日优先权日2010年4月8日发明者吴伯麟,赖梦,赵士鳌,赵艳荣申请人:桂林理工大学