低密度中強(qiáng)度石油壓裂支撐劑的研究.pdf

1、在石油的開采過程中,壓裂工藝技術(shù)能使油田增產(chǎn),而用來支撐裂縫的固體顆粒被稱為石油壓裂支撐劑,支撐劑性能的優(yōu)劣對油氣開采的壓裂效果具有重大影響。
　　 本文介紹了目前國內(nèi)外石油壓裂支撐劑的發(fā)展現(xiàn)狀,針對國內(nèi)在低密度支撐劑制備方面存在的技術(shù)問題進(jìn)行了研究。以鋁礬土、高嶺土、伊利石為主要原料,以滑石和氟化鋁為礦化劑,采用傳統(tǒng)燒結(jié)方法制備了Al2O3含量在60wt%～65wt%之間的低密度中強(qiáng)度的石油壓裂支撐劑,研究了不同的礦化劑及其含

2、量、鋁礬土的含量、燒成溫度及其保溫時(shí)間、原料細(xì)度等對支撐劑性能的影響,通過X射線衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)對支撐劑的晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌進(jìn)行了分析,研究得到以下結(jié)論:
　　 (1)以鋁礬土、伊利石和高嶺土為主要原料,通過配方及原料加工工藝的優(yōu)化,在1320℃～1360℃下,能夠制備密度、強(qiáng)度和耐酸性等質(zhì)量指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的低密度中強(qiáng)度石油壓裂支撐劑。
　　 (2)隨著支撐劑配方中鋁礬土含量的增加,支撐劑的燒

3、結(jié)溫度提高、密度增大、強(qiáng)度增大、耐酸性提高。
　　 (3)配料中引入少量的滑石作為礦化劑,能夠降低支撐劑的燒結(jié)溫度,同時(shí)降低支撐劑的密度。在鋁礬土、伊利石、高嶺土的含量分別為62wt%,26wt%,12wt%時(shí),最佳的外加量是2wt%。
　　 (4)配料中引入少量的氟化鋁作為礦化劑,能夠提高支撐劑的強(qiáng)度,同時(shí)提高支撐劑的耐酸性。在鋁礬土、伊利石、高嶺土的含量分別為62wt%,26wt%,12wt%時(shí),最佳的外加量是2wt

4、%。
　　 (5)配方相同的條件下,燒成工藝制度對支撐劑的性能影響較大。在燒結(jié)溫度范圍的下限附近燒成的支撐劑強(qiáng)度較高,適當(dāng)?shù)母邷乇啬軌蛱岣咧蝿┑膹?qiáng)度和耐酸性,同時(shí)密度也略有提高。
　　 (6)降低原料的顆粒細(xì)度能夠促進(jìn)燒結(jié)并提高支撐劑的強(qiáng)度和耐酸性能。配方為鋁礬土66wt%,伊利石26wt%,高嶺土8wt%,外加2wt%滑石時(shí),原料平均粒度為2.802μm的支撐劑在1340℃保溫1h的條件下有較高的強(qiáng)度、較好的耐酸性