本發(fā)明涉及支撐劑，尤其涉及一種高強(qiáng)度壓裂支撐劑及利用含油污泥制備高強(qiáng)度壓裂支撐劑的方法。

背景技術(shù)：

1、含油污泥是油氣田開采的伴生產(chǎn)物，也是石油行業(yè)的主要污染源之一，一直是石油工業(yè)處理“老大難”問(wèn)題。隨著油氣田開發(fā)的不斷深入，在油氣水井生產(chǎn)、修井作業(yè)、原油穩(wěn)定凈化處理和油氣管道泄漏搶險(xiǎn)過(guò)程中，所產(chǎn)生的含油污泥總量快速增加，且含油污泥已被國(guó)家環(huán)境主管部門明確列為危險(xiǎn)固廢。這類含油污泥的堆存量不斷增加，對(duì)產(chǎn)油區(qū)構(gòu)成越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染與生態(tài)破壞。盡管近幾年各大油氣田先后開展了油泥減量化、資源化、油泥調(diào)剖、燒磚圍堰或與瀝青混配筑路等一系列舉措，但因技術(shù)路線、技術(shù)成熟度、處理工藝設(shè)備或成本等原因，該瓶頸難題一直沒有完美解決。伴隨著油氣田開采而產(chǎn)生的這些“固體危廢”無(wú)“路”可走，已嚴(yán)重影油氣田的正常開發(fā)，必須對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處置或資源化綜合利用。

2、cn?115232613?a公開了一種壓裂支撐劑及利用油氣田開采產(chǎn)生的油泥制備壓裂支撐劑的方法，該專利以油田產(chǎn)生的含油污泥為原料，實(shí)現(xiàn)了含油污泥的資源化利用，但該專利制備的壓裂支撐劑40～70目成品和70～140目成品在閉合壓力86mpa下的破碎率僅達(dá)到＜9.0％，難以滿足高強(qiáng)度要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度壓裂支撐劑及利用含油污泥制備高強(qiáng)度壓裂支撐劑的方法。本發(fā)明不但實(shí)現(xiàn)了含油污泥的資源化利用，而且制備的壓裂支撐劑具有高強(qiáng)度。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種利用含油污泥制備高強(qiáng)度壓裂支撐劑的方法，包括以下步驟：將含油污泥進(jìn)行脫油脫水，得到干基污泥；

4、將所述干基污泥進(jìn)行預(yù)燒，得到熟油泥；所述預(yù)燒的溫度為850～900℃；

5、將所述熟油泥與硅石粉進(jìn)行混合磨粉，得到混合微粉；所述混合微粉的600目篩余質(zhì)量＜3％；

6、將所述混合微粉造粒成球，烘干，得到烘干微球粒；

7、將所述烘干微球粒進(jìn)行煅燒，得到高強(qiáng)度壓裂支撐劑；所述煅燒的溫度為1080～1150℃。

8、優(yōu)選的，所述熟油泥的質(zhì)量為熟油泥和硅石粉總質(zhì)量的50～60％。

9、優(yōu)選的，所述煅燒的保溫時(shí)間為2.5～3h。

10、優(yōu)選的，所述煅燒在空氣氛圍下進(jìn)行。

11、優(yōu)選的，所述預(yù)燒的保溫時(shí)間為90～150min。

12、優(yōu)選的，以質(zhì)量百分含量計(jì)，所述硅石粉中二氧化硅的含量為87～95％，al2o3的含量為2.53～3.61％，fe2o3的含量為1.48～4.73％。

13、優(yōu)選的，所述干基污泥含水量＜20wt％，含油量＜2wt％。

14、優(yōu)選的，所述烘干微球粒的自由水含量為0.01～1wt％。

15、本發(fā)明提供了上述方案所述方法制備得到的高強(qiáng)度壓裂支撐劑，當(dāng)所述高強(qiáng)度壓裂支撐劑的粒徑為40～70目，在閉合壓力86mpa下的破碎率≤5.9％；

16、當(dāng)所述高強(qiáng)度壓裂支撐劑的粒徑為70～140目，在閉合壓力103mpa下的破碎率≤4.9％。

17、本發(fā)明提供了一種利用含油污泥制備高強(qiáng)度壓裂支撐劑的方法，包括以下步驟：將含油污泥進(jìn)行脫油脫水，得到干基污泥；將所述干基污泥進(jìn)行預(yù)燒，得到熟油泥；所述預(yù)燒的溫度為850～900℃；將所述熟油泥與硅石粉進(jìn)行混合磨粉，得到混合微粉；所述混合微粉的600目篩余質(zhì)量＜3％；將所述混合微粉造粒成球，烘干，得到烘干微球粒；將所述烘干微球粒進(jìn)行煅燒，得到高強(qiáng)度壓裂支撐劑；所述煅燒的溫度為1080～1150℃。

18、本發(fā)明以含油污泥為原料，通過(guò)高溫預(yù)燒，使殘留其中的極少量有機(jī)物或無(wú)機(jī)鹽類以及在采油、注水、集輸?shù)壬a(chǎn)過(guò)程中添加的化學(xué)助劑全部去除，避免在微球粒煅燒過(guò)程中產(chǎn)生氣孔，降低壓裂支撐劑的強(qiáng)度，同時(shí)預(yù)燒使得低共融溫度的礦物質(zhì)顆粒重排，使原有部分物相熔解于熔融體內(nèi)，充滿部分孔隙，構(gòu)成新的微礦物晶體生長(zhǎng)階段，粉磨時(shí)微礦物晶體不被破壞，提高成球時(shí)微球粒的致密性，增加燒成壓裂支撐劑強(qiáng)度。

19、本發(fā)明填補(bǔ)了之前利用油氣田開采伴生的含油污泥為主要原料未預(yù)燒難以制成高強(qiáng)度石油壓裂支撐劑的空白，而且本發(fā)明制備方法精煉，只加硅石粉即可，無(wú)需再加粉煤灰、鋁礬土、粘土或錳粉等其它物質(zhì)；制成的高強(qiáng)度壓裂支撐劑不僅可完全替代傳統(tǒng)鋁礬土制備的壓裂支撐劑，消除鋁礬土礦大規(guī)模開挖環(huán)境保護(hù)難的棘手問(wèn)題，同時(shí)使得來(lái)自地下深部的固體危險(xiǎn)廢棄物質(zhì)以功能材料的形式重新返回到其被采出的部位，實(shí)現(xiàn)真正意義上的環(huán)保閉環(huán)和原油綠色開采。

技術(shù)特征：

1.一種利用含油污泥制備高強(qiáng)度壓裂支撐劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：將含油污泥進(jìn)行脫油脫水，得到干基污泥；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熟油泥的質(zhì)量為熟油泥和硅石粉總質(zhì)量的50～60％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述煅燒的保溫時(shí)間為2.5～3h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述煅燒在空氣氛圍下進(jìn)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)燒的保溫時(shí)間為90～150min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，以質(zhì)量百分含量計(jì)，所述硅石粉中二氧化硅的含量為87～95％，al2o3的含量為2.53～3.61％，fe2o3的含量為1.48～4.73％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述干基污泥含水量＜20wt％，含油量＜2wt％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干微球粒的自由水含量為0.01～1wt％。

9.權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述方法制備得到的高強(qiáng)度壓裂支撐劑，其特征在于，當(dāng)所述高強(qiáng)度壓裂支撐劑的粒徑為40～70目，在閉合壓力86mpa下的破碎率≤5.9％；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種利用含油污泥制備的高強(qiáng)度壓裂支撐劑及其制備方法，涉及支撐劑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將含油污泥進(jìn)行脫油脫水，得到干基污泥；將所述干基污泥進(jìn)行預(yù)燒，得到熟油泥；所述預(yù)燒的溫度為850～900℃；將所述熟油泥與硅石粉進(jìn)行混合磨粉，得到混合微粉；將所述混合微粉造粒成球，烘干，得到烘干微球粒；將所述烘干微球粒進(jìn)行煅燒，得到高強(qiáng)度壓裂支撐劑。本發(fā)明不但實(shí)現(xiàn)了含油污泥的資源化利用，而且制備的壓裂支撐劑具有高強(qiáng)度。制成的高強(qiáng)度壓裂支撐劑可完全替代傳統(tǒng)鋁礬土制備的壓裂支撐劑，消除了鋁礬土礦大規(guī)模開挖環(huán)境保護(hù)難的棘手問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇長(zhǎng)明,李作臣,朱新伍,萬(wàn)福生,李曉紅,曲占慶,范玉平,劉偉,王文杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：遼寧華業(yè)能源技術(shù)服務(wù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2