本发明涉及一种支撑剂的制备工艺，具体涉及有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺。
背景技术：
水力压裂技术作为油气井增产的主要方法，已广泛应用于各种油气田的开发中，而有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺则是石油水力压裂工艺技术能否成功的关键。在油气井开采时，为使地层深处岩石裂隙保持开裂状态，需使用有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺作为支撑物。通过高压手段把含有支撑剂的压裂液注入岩石层裂缝中之尘封岩层，为油气流通提供高渗透性的通道，提高导油率，增加油气产量。
有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺主要分为三类：天然石英砂、烧结刚玉制品和烧结陶粒。石英砂由于强度低、易破碎等缺点，仅适用于浅井、低闭合压力油气层的水力压裂。由于大部分油气井属于中等深度，因而国外多采用硬度大不易碎的烧结刚玉制品作为中、深层油气井的压裂支撑剂；但这种支撑剂原料来源困难，加工工艺复杂，制备成本高，推广应用受限制。而烧结陶粒支撑剂原材料来源广泛，制品强度高、密度低，受到人们的关注。因此，烧结陶粒是未来低成本有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺的主要发展方向。
目前国内应用的陶粒支撑剂主要以铝矾土、钾长石、粘土、膨润土、白云石、硅灰石、铁粉等为原料，陶粒的制备方法有：有机物包覆固化法、熔融喷吹法和烧结法。
但现有技术中有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺的配方要保证支撑强度的时候烧结后效果不佳，且烧结时间较长，当配方的烧结效果佳时，其烧结后支撑强度达不到要求，进而导致成品率较低的问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：现有技术中有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺的配方不能同时满足烧结和支撑强度，导致成品率低的问题，提供解决上述问题的有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺。
本发明通过下述技术方案实现：
有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺，包括：
步骤一、将粘土粉、钾长石粉、锰矿粉和铝矾土粉均混合，然后进行均化细化处理；
步骤二，将细化后的物料与灰砷在球磨机中混合均匀后制粒；
步骤三，筛分出粒径符合要求的颗粒进行烧结，烧结的条件为：500-550℃预热10-30min，再缓慢升温至1300℃，升温速度为10-15℃/min，在1300℃保温30min，再急速降温到600-650℃，然后升温到700-750℃保温30min以上，最后自然冷却后即可；
其中，上述各组分的组成比例为：1wt％～10wt％的粘土粉；10wt％～15wt％的钾长石粉；3wt％～5wt％的锰矿粉；0.01wt％～2wt％的灰砷；余量为铝矾土粉。
本发明利用灰砷在613摄氏度升华的特性，有效在烧结过程中降低产品的视密度，同时，通过粘土粉、钾长石粉、锰矿粉和铝矾土粉的配合烧结，达到较高的支撑强度，同时，本发明中灰砷的加入并不会对支撑强度和烧结效果造成影响。
同时，通过本发明的检测结果显示可知，本发明中该配比下，支撑强度和支撑强度达到最佳要求，且该配比下烧结后得到地成品，其成品率高达90%以上，效果十分显著。
进一步，本发明包括5wt％～6wt％的粘土粉；11wt％～13wt％的钾长石粉；3wt％～5wt％的锰矿粉；0.01wt％～1wt％的灰砷；余量为铝矾土粉。
更进一步地，本发明包括6wt％的粘土粉；11wt％的钾长石粉；4wt％的锰矿粉；0.8wt％的灰砷；余量为铝矾土粉。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明利用灰砷在613摄氏度升华的特性，有效在烧结过程中降低产品的视密度，同时，通过粘土粉、钾长石粉、锰矿粉和铝矾土粉的配合烧结，达到较高的支撑强度，同时，本发明中灰砷的加入并不会对支撑强度和烧结效果造成影响；
2、本发明通过本发明的检测结果显示可知，本发明中该配比下，支撑强度和支撑强度达到最佳要求，且该配比下烧结后得到地成品，其成品率高达90%以上，效果十分显著。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
有效降低视密度的石油压裂支撑剂的制备工艺，包括：
步骤一、将粘土粉、钾长石粉、锰矿粉和铝矾土粉均混合，然后进行均化细化处理；
步骤二，将细化后的物料与灰砷在球磨机中混合均匀后制粒；
步骤三，筛分出粒径符合要求的颗粒进行烧结，烧结的条件为：500-550℃预热10-30min，再缓慢升温至1300℃，升温速度为10-15℃/min，在1300℃保温30min，再急速降温到600-650℃，然后升温到700-750℃保温30min以上，最后自然冷却后即可；
其中，上述各组分的组成比例为：1wt％～10wt％的粘土粉；10wt％～15wt％的钾长石粉；3wt％～5wt％的锰矿粉；0.01wt％～2wt％的灰砷；余量为铝矾土粉。
本实施例中具体配比如下：
6wt％的粘土粉；11wt％的钾长石粉；4wt％的锰矿粉；0.8wt％的灰砷；余量为铝矾土粉。
本实施例中该支撑剂的视密度：≤2.60g/cm3，抗压强度：≥60MPa；破碎率：＜3%；成品率：≥95%。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的具体配比如下：
5wt％的粘土粉；13wt％的钾长石粉；3wt％的锰矿粉；1wt％的灰砷；余量为铝矾土粉。
本实施例中该支撑剂的视密度：≤2.60g/cm3，抗压强度：≥50MPa；破碎率：＜3.5%；成品率：≥93%。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的具体配比如下：
8wt％的粘土粉；10wt％的钾长石粉；3wt％的锰矿粉；1.5wt％的灰砷；余量为铝矾土粉。
本实施例中该支撑剂的视密度：≤2.70g/cm3，抗压强度：≥45MPa；破碎率：＜3.5%；成品率：≥90%。
实施例4
本实施例为实施例1-3的对比实施例，具体设置如下：
8 wt％的粘土粉；20wt％的钾长石粉；6wt％的锰矿粉；余量为铝矾土粉。
本实施例中该支撑剂的视密度：≥2.90g/cm3，抗压强度：≥35MPa；破碎率：≥4%；成品率：＜70%。
实施例5
本实施例为实施例1-3的对比实施例，具体设置如下：
12wt％的粘土粉；10wt％的钾长石粉；6wt％的锰矿粉；1wt％的灰砷；余量为铝矾土粉。
本实施例中该支撑剂的视密度：≥2.70g/cm3，抗压强度：≥35MPa；破碎率：≥4%；成品率：≥80%。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。