添加劑對以鋁礬土為主要原料的支撐劑的燒結(jié)性能影響.pdf

1、在全世界范圍的石油開采中，壓裂工藝技術(shù)起著非常重要的作用。而石油壓裂支撐劑是石油壓裂工藝技術(shù)能否獲得成功的關(guān)鍵。高質(zhì)量的支撐劑可為原油的開采發(fā)揮重要的作用。石油壓裂支撐劑，是使地層深處巖石裂隙保持裂開狀態(tài)的支撐物。在使用過程中，把支撐劑混入壓裂液中，利用高壓手段注入深層巖石裂縫中支撐巖層，以提高導(dǎo)油率，增加原油產(chǎn)量。
　　 隨著石油開采深度的增加，對石油壓裂支撐劑的要求也越來越高。以往用于支撐劑的材料，如硅砂已經(jīng)不能夠滿足要求。

2、近年來，發(fā)現(xiàn)了一種以鋁礬土為主要原料制成的壓裂陶瓷支撐劑，在巖層深處的高壓環(huán)境中，這種支撐劑的滲透性和抗壓強(qiáng)度比硅砂所具有的要高很多。但是，國內(nèi)對這種支撐劑的研究并不多，它們強(qiáng)度普遍較低，只能用于淺層油井開采。目前，改善這種支撐劑的性能，特別是耐壓性能是迫在眉睫的。
　　 本文以二級鋁礬土為主要原料，粘土、錳礦粉、碳酸鋇、碳酸鈣為輔助原料制備圓柱試樣，考察了通過改變鋁礬土中鋁含量的變化來研究低檔鋁礬土對圓柱試樣性能的影響，以及各

3、種輔助原料的加入量對支撐劑性能的影響。結(jié)果表明，通過合理設(shè)計(jì)各種原料的配比，選擇合適的燒成溫度可以開發(fā)出性能較好的試樣。最后通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備糖衣機(jī)，選擇合適的配方，制備陶粒支撐劑。主要結(jié)論如下：
　　 (1)不同地區(qū)的鋁礬土的燒結(jié)性能不一樣，因?yàn)椴煌貐^(qū)的鋁礬土化學(xué)組成差別很大，實(shí)驗(yàn)中使用兩種鋁礬土作為主要原料，2＃鋁礬土的燒結(jié)性能較好，耐壓強(qiáng)度較高，因?yàn)?＃鋁礬土中的雜質(zhì)成分如Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O等含量較低：

4、r>　　 (2)引入添加劑是為了促進(jìn)試樣的燒結(jié)，提高試樣的耐壓強(qiáng)度，在本實(shí)驗(yàn)中，分別研究了錳礦粉、碳酸鈣、碳酸鋇三種添加劑對鋁礬土燒結(jié)性能的影響，當(dāng)引入5.0％錳礦粉和2.0%碳酸鈣時(shí)，鋁礬土的燒結(jié)性能較佳，耐壓強(qiáng)度較大，碳酸鈣可促進(jìn)莫來石的發(fā)育長大，形成針狀莫來石，針狀莫來石所發(fā)揮的晶須增強(qiáng)韌化作用可顯著提高試樣的耐壓強(qiáng)度；
　　 (3)鋁礬土中鋁含量對試樣的燒結(jié)性能有重大的影響，鋁含量越高越易燒結(jié)，試樣的性能越好，而二級鋁