烧结温度对掺加二次铝灰及钻井岩屑制备陶粒支撑剂性能的影响

摘要：

目的 钻井岩屑作为油气开发过程中所产生的固体废物,产生量巨大且资源化利用途径单一.使用钻井岩屑及二次铝灰协同制备水力压裂用陶粒支撑剂,不仅可有效拓宽钻井岩屑资源化利用途径,而且还可降低油气开发生产成本.方法 采用二级铝矾土为主要原料,添加质量分数分别为 20%的钻井岩屑和 10%的二次铝灰,甲基纤维素作为黏结剂,于不同烧结温度下制备了低密度高强度压裂用陶粒支撑剂,研究烧结温度对支撑剂结构、晶相组成及其产品性能的影响.结果 钻井岩屑须经预处理,以降低岩屑中有机物对后续生胚烧结的影响.当烧结温度为 1 300℃时,其主晶相为刚玉,次晶相为钡长石,支撑剂的体积密度为1.45 g/cm3,52MPa闭合压力下破碎率为 5.26%,满足 SY/T 5108-2014《水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》对0.38 mm/0.25 mm支撑剂的质量要求.结论 烧结温度是制备陶粒支撑剂的关键控制参数.随着烧结温度的增加,支撑剂内部产生的液相将逐渐增多,有利于加快扩散和增大传质速率,促进支撑剂的致密化,但过多的液相则会导致支撑剂膨胀变形,对抗破碎能力产生不利影响.以钻井岩屑、铝灰、铝矾土为原料,适宜的烧结温度建议为 1 260～1 300℃.

关键词：陶粒支撑剂、钻井岩屑、铝灰、烧结温度、破碎率、体积密度

所属期刊栏目：52

分类号：TE357.1;X705;TE257

资助基金：中国石油西南油气田公司聚磺体系泥浆钻井废物组分特征分析及利用处置技术研究20220307-04

在线出版日期：2023-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：86-90