收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高强度低密度压裂支撑剂的制备研究

崔冰峡  
【摘要】:水力压裂是应用于石油天然气行业中的一种有效增产措施。随着非常规油气藏的开发,水力压裂技术已成为关系到我国能源发展的亟待攻克的重要技术之一。而压裂支撑剂是水力压裂过程中的关键材料,即用于支撑裂缝从而提高油气藏渗透率的球形颗粒。本文以孝义轻烧铝矾土和内蒙高岭土为原料,分别以TiO2和MgO为添加剂,采用强力混合机造粒方法及无压煅烧技术制备出莫来石质低密度压裂支撑剂。又为制备出符合低渗透油气藏尤其是煤层气和页岩气水力压裂要求的低密支撑剂,选用高岭土及其煅烧产物为原料,AlF3和钼酸铵为添加剂,经造粒-煅烧,制备出高岭土基低密度压裂支撑剂。通过系统研究造粒工艺、添加剂及煅烧温度对支撑剂性能、物相及微观结构的影响,得到以下结论:(1)糖衣机造粒周期长,需雾化喷水,生坯层化严重,强度低。与之相比,强力混合机造粒则具有造粒周期短,成球效率高,操作简单,生坯无层化现象,强度高的特点。本文以强力混合机造粒方法制备出满足要求的生坯,并探索了采用油中成型这种新型新造粒方法制备超低密度支撑剂。(2)在添加剂对莫来石陶瓷中性能影响研究中得出添加TiO2的试样视积密度最低,添加MgO时试样视密度最高。而添加MoO3的试样体积密度最低、气孔率和抗弯强度最高。XRD分析表明,MoO3能使陶瓷材料在950oC的低温下就能生成莫来石晶相,而添加TiO2和MgO的试样在950oC时莫来石晶体衍射峰还未出现。(3)配料中添加MgO后,支撑剂体积密度上升、视密度下降、抗破碎能力提高。研究表明,MgO能够促进莫来石的生成。特别是在添加3 wt%MgO于1450oC煅烧后的支撑剂断面出现大量的棒状莫来石,仅有少量高温液相充填在莫来石晶粒之间。该支撑剂试样的体积密度为1.42 g/cm3,视密度为2.63 g/cm3,28 MPa压力下破碎率为4.06%。(4)添加钼酸铵能够降低支撑剂的体积密度,提高支撑剂的视密度和抗破碎能力,并使莫来石呈棒状交叉生长构成多孔结构,为支撑剂提供纤维和晶须增强机制。同时引入钼酸铵和AlF3不仅比单独添加其中之一时更有利于支撑剂的强度,还能降低支撑剂的体积密度和视密度。(5)配料中添加5 wt%钼酸铵于1400oC煅烧后的支撑剂体积密度为1.069 g/cm3,视密度为2.751 g/cm3,35 MPa压力下的破碎率为7.034%;分别添加1 wt%AlF3和3 wt%钼酸铵并在1250~1400oC温度范围内煅烧所得支撑剂在35 MPa压力下的破碎率均低于9%。其中,在1350oC可制得体积密度为1.027 g/cm3,视密度为2.713 g/cm3,35 MPa压力下破碎率为5.451%的低密度支撑剂。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;阳泉市长青石油压裂支撑剂有限公司 技术改造中的节能[J];现代工业经济和信息化;2013年15期
2 徐锋波;肖鸿峰;邓武强;;浅析石油压裂支撑剂的应用[J];中国石油和化工标准与质量;2013年19期
3 李怀仁;高云川;;石油压裂支撑剂的制备工艺[J];云南冶金;2013年05期
4 陈烨,卢家暄;一种新型石油压裂支撑剂的研制[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2003年04期
5 ;压裂支撑剂长期导流能力试验[J];国外油田工程;2005年09期
6 高海利;游天才;吴洪祥;娄元涛;;高强石油压裂支撑剂的研制[J];陶瓷;2006年10期
7 高海利;游天才;吴洪祥;娄元涛;;高强石油压裂支撑剂的研制[J];攀枝花科技与信息;2006年04期
8 田小让;吴伯麟;;一种耐酸陶粒压裂支撑剂的制备方法及耐酸机理的研究[J];材料导报;2008年S2期
9 张学军;;压裂支撑剂粒径测量分析的新方法[J];计算机工程与应用;2009年35期
10 宋时权;崔付义;孙维凤;牟英华;;关于压裂支撑剂评价实验的若干思考[J];石油工业技术监督;2012年01期
11 周少鹏;田玉明;陈战考;王凯悦;李占刚;柴跃生;;陶粒压裂支撑剂研究现状及新进展[J];硅酸盐通报;2013年06期
12 唐民辉,巴恒静;油井压裂支撑剂的研制[J];哈尔滨建筑大学学报;1995年04期
13 刘芳;压裂支撑剂的选择和防砂[J];国外油田工程;1996年02期
14 吴尧鹏;刘军;康利涛;张天章;高峰;;不同矿物添加剂对石油压裂支撑剂性能的影响[J];太原理工大学学报;2013年06期
15 高峰;吴尧鹏;刘军;何宏伟;康利涛;梁伟;;铬铁矿掺杂对压裂支撑剂结构与性能的影响[J];无机材料学报;2013年09期
16 陈平;刘凯;刘毅;张小帅;曾华生;;低密高强压裂支撑剂的研究[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2014年01期
17 郭强;油、气井用压裂支撑剂的研制[J];四川冶金;2003年02期
18 张学军;;压裂支撑剂球度与圆度测量分析[J];辽宁工程技术大学学报;2006年06期
19 田黎明;;压裂支撑剂(陶粒)破碎率检测影响因素研究[J];石油工业技术监督;2008年07期
20 高鹏;;探讨水润湿及潮湿条件下压裂支撑剂破碎率的变化[J];中国石油和化工标准与质量;2012年13期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 ;胜利油田方圆陶业有限公司[A];油气藏改造压裂酸化技术研讨会会刊[C];2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 刘运连;高铁铝土矿制备高强度石油压裂支撑剂的研究[D];昆明理工大学;2015年
2 崔冰峡;高强度低密度压裂支撑剂的制备研究[D];太原理工大学;2016年
3 曹佳媚;低密度中强度石油压裂支撑剂的研究[D];陕西科技大学;2012年
4 吴尧鹏;矿物添加剂对石油压裂支撑剂性能的影响[D];太原理工大学;2013年
5 刘军;生产工艺对压裂支撑剂性的影响[D];太原理工大学;2013年
6 印勇;高铁铝土矿用于石油压裂支撑剂的产品开发[D];昆明理工大学;2013年
7 田国忠;石油压裂支撑剂煅烧过程控制系统研发[D];济南大学;2013年
8 商吉祥;石油压裂支撑剂自动送料控制系统设计及实现[D];齐鲁工业大学;2012年
9 刘锋;红河致密砂岩储层压裂支撑剂优选评价研究[D];中国石油大学(华东);2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 周军 通讯员 叶攀;攀钢高钛石油压裂支撑剂生产线达产[N];中国冶金报;2006年
2 理检;大理石油压裂支撑剂首次从产地报检出口[N];中国国门时报;2010年
3 李良旭 王辉;瓮安石油压裂支撑剂项目即将投产[N];贵州日报;2010年
4 记者 唐彪 蒲洪旭;总投资5亿项目签约[N];广元日报;2011年
5 记者 欧志强 通讯员 席彦君;沁源20万吨石油压裂支撑剂项目奠基[N];山西经济日报;2012年
6 赵述灏 张世川;山西赛博30万吨陶粒石油压裂支撑剂项目奠基开工[N];吕梁日报;2011年
7 李发维 赵述灏 张世川;山西赛博30万吨陶粒石油压裂支撑剂项目奠基[N];山西日报;2011年
8 特约记者 席彦君;沁源县石油压裂支撑剂项目奠基[N];长治日报;2012年
9 吕庆福;攀钢循环经济又结硕果[N];中国矿业报;2006年
10 记者 周军 通讯员 叶攀;攀钢治金渣产品吸引国际眼球[N];中国冶金报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978