生產(chǎn)工藝對(duì)壓裂支撐劑性能的影響.pdf

1、水力壓裂技術(shù)越來越成為現(xiàn)代石油開采的關(guān)鍵技術(shù)，特別是在中低滲透油田開采過程中起著重要作用。石油壓裂支撐劑作為壓裂過程中必不可少的物品之一，其性能優(yōu)劣直接影響到水力壓裂效果，視密度直接影響支撐劑在壓裂液中的沉降速率;破碎率是支撐劑的性能指標(biāo)之一，破碎率高的支撐劑壓碎后，碎片會(huì)堵塞壓裂產(chǎn)生的裂縫，從而影響產(chǎn)油率。
　　 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)壓裂支撐劑的主要原料為Al2O3含量72wt％以上的鋁礬土。為了降低成本，本文以孝義低品位鋁礬土（Al

2、2O3含量67wt％）為原料，配以白云石等輔料，制備了壓裂支撐劑樣品，并在立足于工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，從原料粒度、原料混合程度、造粒工藝、干燥工藝、球坯球度、輔料添加比例、升溫速率及燒結(jié)溫度等方面對(duì)支撐劑制備工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究，通過測(cè)試支撐劑的體積密度、視密度、破碎率等各項(xiàng)物理指標(biāo)，并采用X射線衍射儀(XRD)分析支撐劑的物相組成，采用電子掃描顯微鏡鏡(SEM)觀察支撐劑的顯微結(jié)構(gòu)，得到以下結(jié)論:
　　 (1)升溫速率、粉料粒

3、度及添加劑對(duì)樣品顯微結(jié)構(gòu)具有顯著影響，但并不影響樣品物相組成:剛玉相與莫來石相。棒狀莫來石的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)是支撐劑強(qiáng)度提高的重要原因。
　　 (2)粉料粒度小、分布范圍越窄，燒結(jié)后樣品致密性好，抗壓強(qiáng)度高。
　　 (3)支撐劑生產(chǎn)過程中，粉磨、混合、造粒、烘干、篩選等工藝，每一步對(duì)支撐劑性能都有重大影響。烘干過程中，半成品水分含量要控制在3％左右，以避免開裂或脫粉。
　　 (4)添加3wt％白云石的支撐劑性能符合SY/