产品详细
1、压裂支撑剂具备极高的压裂强度，在石油天然气深井开采时，压裂支撑剂用于井下支撑，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使得含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出，从而起到增加石油天然气的产率的效果。
2、常用的压裂支撑剂分为天然和人造两类，前者以石英砂为代表，后者则以电解喷吹陶粒、烧结陶粒等为主。理想的压裂支撑剂需要同时具备密度小、抗压强度、抗侵蚀能力高等条件，这也一直是压裂支撑剂的研究方向。目前，现有的压裂支撑剂常以铝矾土为基材，辅以陶粒砂、高岭土等为辅料经混合、造粒、烧结成型，但这种压裂支撑剂的强度受限，抗破碎能力比较差，致使其使用受限。
1、本发明提供了一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂及应用，以解决上述问题。
2、本发明所采用的技术方案是：一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，淀粉和煤矸石为基材，以复合添加剂为填料，以铝矾土、树脂和辅料为壳体，制成球体，烧结即得压裂支撑剂；所述复合添加剂包括生物酶、淀粉、红枣核粉、安山岩、片麻岩，生物酶、淀粉、红枣核粉、安山岩、片麻岩的质量比例为1：(10-15)：(10-15)：(8-12)：(8-12)，壳体中铝矾土、树脂和辅料的质量比例为：1：(2-3)：(0.3-0.5)。
4、壳体中的辅料包括红枣核粉、固着剂、煤矸石，红枣核粉、固着剂和煤矸石的质量比例为：10：(1-1.8)：(12-15)。
5、优选地，所述的基材粒径为0.25-0.4mm，所述球体的粒径为0.8-1.0mm；所述的生物酶为淀粉酶。
7、(1)取填料中的安山岩、片麻岩和红枣核，将其加入磨粉机中进行磨粉，经筛分后得粒径不大于0.05mm的混合料；
8、(2)取所述填料中的淀粉，并将步骤(1)所制得的75％重量份数的混合料与淀粉混合，搅拌7-8h得到初级填料；
9、(3)将步骤(2)所制得的初级填料与填料中所述重量份数的生物酶混合，得到混合液a，加热至40℃，并加入酸液调节混合液的ph为4.0，搅拌3-5min后得到混合液b；
10、(4)将混合液b与剩余重量份数的混合料混合，并将其放置在震荡机上，震荡吸附4-5h，经过滤、干燥后即得填料；
11、(5)取基材中所述重量份数的淀粉、煤矸石，将二者混合均匀，并将其置于成球机内进行造粒，造粒过程中喷洒粘结剂，并经筛分后得到复合粒径要求的基材；
12、(6)将步骤(4)所制得的填料与步骤(5)所制得的基材混合，并将其置于震荡机上震荡吸附5-6h，即得芯材；
13、(7)将壳体中的铝矾土、辅料置于磨粉机中进行磨粉，经筛分后制得粒径不大于0.1mm的壳粉；将树脂加热至熔融状态，加入固化剂、催化剂以及壳粉后形成胶料；
15、(9)将步骤(8)所得的成型品置于回转窑中按照烧结程序进行升温烧结，冷却后过筛即得产品。
19、步骤(8)的具体方法为：将芯材吹入流化床中，并将胶料吹入流化床内，使得胶料均匀地包裹在芯材外表面；并将其置于紫外光照射下10-40min后冷却成型即可。
20、优选地，所述固着剂的制备方法为：氨基化合物与麦芽糖以摩尔比为1:0.35的比例加入水中，在90℃下反应4h所得。
21、优选地，所述的氨基化合物为六乙烯七胺依次与丙烯酸甲酯、乙二胺反应所得。
23、本发明与现存技术相比具有以下优点：本发明所选用的基材为煤矸石，其是采煤过程中排放的固态废料，但其含有al2o3、sio2，另外还含有数量不等的fe2o3、cao、mgo、na2o、k2o、p2o5、so3和微量稀有元素，有充足的硬度和强度，将其用作支撑剂以便于充分的利用资源，减少其堆积来带来的对环境的危害；此外，本发明选用红枣核粉为填料之一的成分，一方面，充分的利用了红枣核粉高强度的特性，另一方面，也属于资源的再回收利用，降低了生产所带来的成本；通过生物酶的加入便于对淀粉进行部分水解，从而使得其进行扩孔，进而降低了该支撑剂的密度，同时也便于进一步在淀粉表面和内部负载填料，提高支撑剂的强度。
1.一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，其特征是：以淀粉和煤矸石为基材，以复合添加剂为填料，以铝矾土、树脂和辅料为壳体，制成球体，烧结即得压裂支撑剂；所述复合添加剂包括生物酶、淀粉、红枣核粉、安山岩、片麻岩，生物酶、淀粉、红枣核粉、安山岩、片麻岩的质量比例为1：(10-15)：(10-15)：(8-12)：(8-12)，壳体中铝矾土、树脂和辅料的质量比例为：1：(2-3)：(0.3-0.5)。
2.根据权利要求1所述的一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，其特征是：基材中淀粉和煤矸石的质量比例为：1：(2-5)；
3.根据权利要求2所述的一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，其特征是：所述的基材粒径为0.25-0.4mm，所述球体的粒径为0.8-1.0mm；所述的生物酶为淀粉酶。
4.根据权利要求3所述的一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，其特征是：该支撑剂的制备方法至少包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，其特征是：所述的树脂为环氧树脂；所述的固化剂结构式如式1所示：
6.根据权利要求5所述的一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，其特征是：所述固着剂的制备方法为：氨基化合物与麦芽糖以摩尔比为1:0.35的比例加入水中，在90℃下反应4h所得。
7.根据权利要求6所述的一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，其特征是：所述的氨基化合物为六乙烯七胺依次与丙烯酸甲酯、乙二胺反应所得。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂的应用，其特征是：该压裂支撑剂用于石油开采。
本发明涉及一种煤矸石基高强度陶粒压裂支撑剂，其特征是：以淀粉和煤矸石为基材，以复合添加剂为填料，以铝矾土、树脂和辅料为壳体，制成球体，烧结即得压裂支撑剂；所述复合添加剂包括生物酶、淀粉、红枣核粉、安山岩、片麻岩，生物酶、淀粉、红枣核粉、安山岩、片麻岩的质量比例为1：(10‑15)：(10‑15)：(8‑12)：(8‑12)，壳体中铝矾土、树脂和辅料的质量比例为：1：(2‑3)：(0.3‑0.5)。本发明所选用煤矸石有充足的硬度和强度，将其用作支撑剂以便于充分的利用资源；红枣核粉的添加充分的利用了红枣核粉高强度的特性，同时降低了生产所带来的成本；通过生物酶的加入便于对淀粉进行部分水解，便于进一步在淀粉表面和内部负载填料，提高支撑剂的强度。
如您需求助技术专家，请点此查看客服电线.功能涂层设计与应用 2.柔性电子器件设计与应用 3.结构动态参数测试与装置研发 4.智能机电一体化产品研发 5.3D打印工艺与设备
1. 先进材料制备 2. 环境及能源材料的制备及表征 3. 功能涂层的设计及制备 4. 金属基复合材料制备