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1、 高 炉 渣 综 合 利 用 高 强 石 油 压 裂 支 撑 剂 的 研 制高 海 利 游 天 才 吴 洪 祥 娄 元 涛四 川 省 高 钛 型 高 炉 渣 工 程 技 术 研 究 中 心摘 要 利 用 攀 枝 花 本 地 二 滩 轻 烧 铝 矾 土 、 铝 矾 土 生 料 及 高 钛 型 高 炉 渣 为 主 要 原 料 ,配 以 特殊 的 辅 料 ,经 超 细 粉 磨 、 特 殊 的 成 球 及 热 处 理 等 工 艺 过 程 研 制 成 高 强 石 油 压 裂 支 撑 剂 ,为 中 深 油 井压 裂 提 供 性 能 较 好 的 压 裂 材 料 。关 键 词 压 裂 支 撑 剂 破 碎 率
2、高 强 铝 矾 土 辅 料前 言压 裂 工 艺 技 术 对 石 油 、 天 然 气 开 采 起着 非 常 重 要 的 作 用 ,而 石 油 压 裂 支 撑 剂 是石 油 压 裂 工 艺 技 术 能 否 获 得 成 功 的 关 键 。石 油 压 裂 支 撑 剂 ,是 使 地 层 深 处 岩 石 裂 隙保 持 裂 开 状 态 的 支 撑 物 。 在 使 用 过 程 中 ,把 支 撑 剂 混 入 压 裂 液 中 ,利 用 高 压 手 段 注入 深 层 岩 石 裂 缝 中 支 撑 岩 层 ,以 提 高 导 油率 ,增 加 原 油 产 量 。目 前 ,国 内 采 用 的 压 裂 陶 粒 强 度 普 遍较
3、 低 ,只 能 用 于 浅 层 油 井 开 采 。 若 将 这 些支 撑 剂 使 用 在 中 深 井 ,将 难 以 承 受 岩 层 巨大 的 压 力 及 地 层 环 境 中 的 各 种 腐 蚀 ,会 大量 破 碎 , 20 40 目 69MPa 破 碎 率 一 般 在4 % 8 % ,难 以 满 足 油 井 的 要 求 。 国 际 上(如 美 国 ) 多 采 用 烧 结 刚 玉 制 品 ,但 这 种 制品 虽 然 在 理 化 性 能 上 可 以 满 足 要 求 ,可 是原 料 来 源 困 难 ,加 工 工 艺 复 杂 ,且 能 耗 大 、成 本 高 1 。国 内 关 于 支 撑 剂 研 究 方
4、 面 的 报 道 较少 ,以 矾 土 生 料 作 为 生 产 支 撑 剂 的 主 要 原料 之 一 ,尚 未 见 报 道 。 我 们 利 用 攀 枝 花 二滩 铝 矾 土 矿 资 源 ,创 新 提 出 矾 土 生 料 和 熟料 为 生 产 支 撑 剂 的 主 要 原 料 ,配 以 特 殊 的辅 料 ,通 过 实 验 室 小 试 ,得 到 的 高 强 度 低 破碎 率 支 撑 剂 达 到 了 预 期 目 的 。1 原 材 料111 主 料主 要 采 用 铝 矾 土 矿 。 攀 枝 花 二 滩 地 区有 丰 富 铝 矾 土 矿 资 源 ,且 相 对 价 格 低 廉 。为 我 公 司 支 撑 剂 生
5、 产 提 供 了 很 好 的 攀 枝 花本 地 原 料 。 试 验 用 铝 矾 土 矿 的 化 学 成 份 见表 1、 表 2。表 1 铝 矾 土 生 料 化 学 成 分 %Al2O3 SiO2 Fe2O3 MgO CaO LOSS68 73 713 1114 115 215 100圆 度 019 019 0182球 度 019 019 0186酸 溶 解 度 / % 4138 3192 6105抗 破 碎 率 / %(69MPa) 1161 1185 3145从 上 表 数 据 显 示 ,试 制 样 平 均 抗 破 碎率 为 1161 % ,均 优 于 质 量 公 报 中 贵 州 林 海和
6、美 国 Carbo 产 品 送 样 。 从 密 度 指 标 分析 ,贵 州 林 海 产 品 多 采 用 铝 含 量 高 的 特 级铝 矾 土 ,因 此 其 产 品 密 度 较 高 。 本 试 验 采用 本 地 二 滩 轻 烧 铝 矾 土 、 铝 矾 土 生 料 及 高钛 型 高 炉 渣 为 主 要 原 料 ,生 产 支 撑 剂 产 品可 以 降 低 原 料 成 本 。 这 种 配 料 烧 结 制 品 强度 和 耐 酸 性 能 及 其 它 指 标 均 较 好 。5 结 论511 以 攀 枝 花 本 地 二 滩 矾 土 生 料 替 代 膨润 土 做 坯 球 塑 性 结 合 剂 ,通 过 实 验 室
7、 小 试取 得 了 较 好 的 效 果 ,试 制 样 品 69MPa 抗 破碎 率 指 标 达 到 1161 %。512 以 攀 枝 花 二 滩 铝 土 矿 、 高 钛 型 高 炉 渣为 主 要 原 料 ,配 以 特 殊 的 辅 料 制 成 的 坯 料 ,经 特 殊 的 成 球 及 热 处 理 等 工 艺 过 程 研 制 成的 高 强 支 撑 剂 ,能 满 足 压 裂 工 艺 对 支 撑 剂技 术 指 标 的 要 求 ,可 为 中 深 油 井 压 裂 提 供较 优 良 的 支 撑 剂 。参 考 文 献1 俞 绍 城 ,陶 粒 支 撑 剂 和 兰 州 压 裂 砂 长 期 导 流 能 力 的 评
8、价 J ,石 油 钻 采 工 艺 ,1987 ,9(5) :35 382 吴 振 东 等 ,添 加 剂 对 氧 化 铝 陶 瓷 的 烧 结 和 显 微 结 构 的 影 响 ,兵 器 材 料 科 学 工 程 ,2002 ,第 一 期68 713 彭 晓 峰 等 ,高 性 能 细 晶 氧 化 铝 陶 瓷 材 料 的 制 备 与 研 究 ,无 机 材 料 学 报 ,1998 ,第 六 期 327 3324 尹 衍 升 、 张 景 德 , 氧 化 铝 陶 瓷 及 其 复 合 材 料 ,化 学 工 业 出 版 社 ,20015 江 崇 经 ,影 响 高 铝 瓷 性 能 的 主 要 因 素 ,电 瓷 避
9、雷 器 ,1998 ,第 五 期 20 236 陈 烨 ,卢 家 暄 ,一 种 新 型 石 油 压 裂 支 撑 剂 的 研 制 ,贵 州 工 业 大 学 学 报 ,2003. 37 朱 文 等 , 石 油 压 裂 支 撑 剂 及 测 试 方 法 SY/ T5108 - 1997 ,石 油 工 业 出 版 社 ,19978 王 维 邦 . 耐 火 材 料 工 艺 学 北 京 :冶 金 工 业 出 版 社 1994. 5(2) :92 - 100.9 2004 年 勘 探 与 生 产 分 公 司 重 点 产 品 质 量 公 报 ,中 国 石 油 天 然 气 股 份 有 限 公 司 总 裁 办 ,20051442PANZHIHUA SCI - TECH & INFORMATION
