專利名稱：一種支撐劑的制造方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油、氣井壓裂工藝用的支撐劑的制造方法。同時(shí)涉及制造該支撐劑的設(shè)備。
背景技術(shù)：
開(kāi)采油、氣田，特別是低滲透油、氣田，廣泛采用壓裂技術(shù)，以提高油、氣產(chǎn)量和延長(zhǎng)油、氣田壽命，支撐劑是這一技術(shù)的關(guān)鍵材料，用于填充并支撐油、氣田開(kāi)采打井時(shí)壓裂地層泄壓后的地層裂縫，保持油、氣通道暢通，油、氣從壓裂縫與支撐劑的間隙中通過(guò)到達(dá)采集井。由于地層深處壓力強(qiáng)大，支撐劑要求能夠承受足夠的壓力并要求有一定的外形規(guī)范度。鋁礬土燒結(jié)支撐劑是采取一定的方法使鋁礬土礦在高溫下形成α-氧化鋁分子結(jié)構(gòu)，以達(dá)到所要求的強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和形狀要求，其生產(chǎn)工藝流程包括鋁礬土制粉、鋁礬土粉與添加劑混料、制球、半成品篩分、燒結(jié)、成品篩分、成品包裝，其中最關(guān)鍵工藝為燒結(jié)過(guò)程，是產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本的決定性因素。工業(yè)生產(chǎn)一般采用隧道窯或回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)，回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)是比較先進(jìn)的工藝，國(guó)內(nèi)有十多家企業(yè)采用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)，燃料主要采用天然氣，目前國(guó)內(nèi)無(wú)在回轉(zhuǎn)窯上使用煤粉燒結(jié)生產(chǎn)支撐劑的先例。中國(guó)專利申請(qǐng)02112746“一種固體支撐劑及制造方法”公布了回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)的技術(shù)方案，但是沒(méi)有說(shuō)明所使用的燃料種類和回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)，據(jù)了解，該專利申請(qǐng)人宜興東方石油支撐劑有限公司用的回轉(zhuǎn)窯，使用天然氣作燃料。使用天然氣的缺點(diǎn)是成本較高，尤其是對(duì)天然氣資源缺乏的地區(qū)，使用天然氣受到制約。貴州省擁有豐富的鋁礬土和煤炭資源，貴州鋁礬土中含有鈦及稀有金屬元素，貴州鋁礬土是生產(chǎn)油氣支撐劑的理想原料；貴州省缺乏天然氣，但煤炭資源豐富，品種齊全，使用煤粉作回轉(zhuǎn)窯燃料可大大降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的支撐劑的制造方法及設(shè)備，特別是針對(duì)回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)技術(shù)提供一種降低能耗成本、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的支撐劑的制造方法及設(shè)備。
本發(fā)明的技術(shù)方案為回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)采用煤粉作燃料。煤粉是用原煤加工而成的，原煤可以是煙煤，也可以是無(wú)煙煤。將原煤粉碎至180目篩下制成煤粉，經(jīng)與空氣充分混合后形成混合氣，將混合氣在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高速噴出并燃燒，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的高溫?zé)Y(jié)。煤炭比天然氣價(jià)格便宜，特別是對(duì)像貴州缺乏天然氣資源而煤炭資源豐富的地區(qū)有現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)，與使用天然氣相比，燃燒火焰中有較多固體微粒，提高了輻射傳熱，有利于提高設(shè)備的熱效率，有利于提高設(shè)備產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，據(jù)測(cè)試，用煤粉的燃料成本僅為同等產(chǎn)量隧道窯成本的五分之一，回轉(zhuǎn)窯使用天然氣成本的三分之一。部分煤粉也可作為一種添加劑與鋁礬土礦粉混合制球，作半成品入窯，代替部分燃料，也能提高生產(chǎn)率。
為了更加提高傳熱效率并增加產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，將回轉(zhuǎn)窯平滑的內(nèi)壁加裝耐火材料特異型磚制的揚(yáng)板，砌成對(duì)稱的周圈均布，每周6～10塊，靠揚(yáng)板在窯內(nèi)揚(yáng)撒物料形成較均勻的料幕，撒布于氣流中進(jìn)行稀相氣固強(qiáng)化換熱，同時(shí)，物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)翻轉(zhuǎn)均勻，使得產(chǎn)品受熱一致性提高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可用于壓裂支撐劑生產(chǎn)中也可用于其他陶粒的生產(chǎn)行業(yè)。


圖1為回轉(zhuǎn)窯主視圖，圖2為回轉(zhuǎn)窯縱向剖面圖，兩圖中，1為窯體鋼板，2為窯的耐火材料內(nèi)襯，3為揚(yáng)板；圖3為揚(yáng)板正視圖，圖4為揚(yáng)板側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說(shuō)明。
在長(zhǎng)12m，有效直經(jīng)0.7m的回轉(zhuǎn)窯的窯體鋼板1內(nèi)砌筑耐火材料內(nèi)襯2，在窯的高溫段加裝耐火材料特異型磚制的揚(yáng)板3，安裝排列為周圈均布，每周6塊。
取貴州產(chǎn)鋁礬土礦磨制成細(xì)粉，加粘土、遵義鈦廠所產(chǎn)高鈦渣、無(wú)煙煤粉煤與水混合后用盤(pán)式制球機(jī)制成球粒，為半成品，將半成品過(guò)篩篩分，篩下部分返回制球，合格半成品送入回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為1～2r/min。
燃料原煤為貴州產(chǎn)煙煤，該煙煤發(fā)熱值大于26.82×106J/kg，灰分不大于13％，全硫不大于1％，揮發(fā)份25±3％，經(jīng)煤粉磨制粉，粒度為180目篩下，經(jīng)與空氣充分混合后用風(fēng)機(jī)噴入回轉(zhuǎn)窯燃燒，燒成溫度為1360～1400℃，每小時(shí)煤耗量70kg，經(jīng)2004年12月20日至2004年12月30日使用本發(fā)明，生產(chǎn)支撐劑120t，實(shí)際檢測(cè)結(jié)果如下

其中體積密度為在自然下落過(guò)程中的堆積密度；破碎率為單位質(zhì)量產(chǎn)品在52MPa、69MPa、86MPa壓強(qiáng)下的破碎比率；濁度為40g產(chǎn)品加入100ml水后澄清液的濃度(使用散射式濁度儀測(cè)量)。
權(quán)利要求
1.一種支撐劑的制造方法及設(shè)備，包括鋁礬土制粉、混料、制球、半成品篩分，回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)，成品篩分，成品包裝，其特征在于所述回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)采用煤粉作燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種支撐劑的制造方法的設(shè)備，其特征在于所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)壁加裝耐火材料特異型磚制的揚(yáng)板[3]。
全文摘要
一種支撐劑的制造方法及設(shè)備，包括鋁礬土制粉、混料、制球、半成品篩分，回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)，成品篩分，成品包裝，其特征在于所述回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)采用粉煤做燃料，具體實(shí)施方式
例選用貴州產(chǎn)煙煤或無(wú)煙煤，經(jīng)煤粉磨制粉，粒度為180目篩下，燒成溫度為1360～1400℃，每小時(shí)煤耗70kg。所述支撐劑制造方法的設(shè)備，其特征在于回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)壁加裝耐火材料特異型磚制的揚(yáng)板(3)，安裝排列為周圈均布，每周6～10塊。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)，可用于油、氣田壓裂支撐劑的生產(chǎn)中也可用于其他陶粒的生產(chǎn)行業(yè)。
文檔編號(hào)C04B35/10GK1644873SQ20051002021
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者邱志云 申請(qǐng)人:貴州杰慧新型材料有限公司