一种页岩气开采用压裂支撑剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种页岩气开采用压裂支撑剂的制备方法。该方法以低品位铝矾土为主要原料，在主料的基础上添加复合烧结助剂；以不锈钢球为研磨介质，采用连续干磨+连续湿磨工艺，形成混合泥浆，然后进行陈腐，喷雾造粒得到松散颗粒，打散后，再经成球机滚制得到半成品坯球，烘干后在高温机械立窑或回转窑烧成得到超低密度高强度页岩气专用压裂支撑剂。本发明采用连续干磨+连续湿磨工艺，以质量大的钢球为研磨介质，确保浆料中各原料的均匀性、稳定性，提高了球磨效率，无需添加助磨剂。本发明通过连续式干磨与连续式湿磨工艺、复合烧结助剂和机械式立窑或回转窑的烧成方式共同促进长柱状莫来石的形成，产品中柱状莫来石的含量达70-80%。

主权项

一种页岩气开采用压裂支撑剂的制备方法，其特征是，   （1）原料及重量份：主料：低品位铝矾土80～95份，高岭土2～12份；复合烧结助剂：滑石0.5～1份，透辉石0.2～0.5份，锂辉石0.2～0.8份，伊利石0.1～1份，硅微粉0.2～1份； 所述低品位铝矾土的化学组成及质量百分数为Al₂O₃  44‑55%、SiO₂  40‑52%、TiO₂ 1‑2%、K₂O 0.1‑0.17%、Na₂O 0.05‑0.12%、CaO≤0.8%、MgO≤0.2%；    （2）连续干磨：将步骤（1）配制好的原料通过自动上料系统装入连续干法球磨机球磨，过180目筛，得到料粉；球磨工艺参数为：以不锈钢球为研磨介质，原料与不锈钢球的质量比为1:2～3；    （3）连续湿磨：将步骤（2）所得粉料通过自动上料系统送入连续湿磨机进行连续湿磨至泥浆粒度达到5～20微米，再送入泥浆池陈腐24±2h；球磨工艺参数为：以不锈钢球为研磨介质，原料、不锈钢球和水的质量比为1:2.5~3.5:0.5；（4）喷雾造粒：将步骤（3）陈腐后的泥浆泵入喷雾干燥塔进行干燥造粒，得到水份含量为0.1～0.5%的松散颗粒；  （5）粉料打散：使用打散设备将步骤（4）所得的松散颗粒再次打散为连续湿磨后粒径的粉料；  （6）将步骤（5）所得粉料经成球机滚制得到粒度为20‑40目的支撑剂球形坯体；  （7）将步骤（6）所得到的支撑剂球形坯体在100～150℃温度下干燥24±2h，然后在水泥机械立窑或者回转窑中烧制得到超低密度高强度的页岩气专用压裂支撑剂；所述在水泥机械立窑中烧制具体为：在水泥机械立窑中以8～25℃/min的加热速度自室温升温至1200～1350℃烧成，保温2～6h，其中800℃时保温1h，1000℃时保温1h；再以25～45℃/min的冷却速度降温；所述回转窑的最高烧制温度为1380‑1420℃。