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支撑剂_

来源:安博电竞苹果版    发布时间:2023-09-25 03:45:30

描述:

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产品详细

  压裂支撑剂质量的优劣对压裂效果有重要影响,支撑剂的性能是确保填砂裂缝导流能力的

  物质基础.近年来国内外使用的压裂支撑剂类型主要有天然石英砂、铁铝氧化物烧结支撑剂、氧化锆烧结支撑剂、陶瓷微珠及甲阶酚醛树脂包结砂等从使用规格来看,以上几类支撑剂均以20-60目多见。

  为了满足生产现在采油技术的发展,支撑剂也向高强,低破碎率,耐酸方向发展,从而确保在特殊环境下仍有高的导流能力。本文就高强耐酸陶粒砂的研究做初步探讨。

  膨润土:能够增加坯料可塑性,提高陶粒强度,降品陶粒破损率;增加烧成液相含量,降品的烧结温度;但是大量引入时会导致制品强度恶化和烧结范围变窄。

  Fe2O3,Fe3O4一种优良的结晶剂,将其添加到原料中能促进烧结,提高支撑剂的硬度和强度。在炉料中加入铁黑能调整炉料的氧化铁含量,降低熔融体粘度,改善结晶性能,提高支撑剂的机械强度。

  辅助原料:白云石,磷铁矿,锰粉(MnO2),膨润土(或高岭土,粘土)等。主要的化学成分:Al2O3 ,SiO2 ,TiO2 ,Fe2O3,MnO2等。

  原料作用:白云石:能大大降品的烧结温度,提高液相表面张力,提高烧结程度,拓宽其烧结范围。同时由于其在1000℃与Al2O3形成尖晶石,它包裹在外,处于晶界处,当Al2O3晶粒长大时它受到晶界处异物阻碍,晶界要逐步移动就必须超过尖晶石相,这就须付出较大的能量才能实现,由此阻止了Al2O3的晶粒长大,使制品获得微晶结构,大幅度的提升了支撑剂强度。

  锰粉:由于其粒子半径与三价铝粒子相近极易取代铝离子而形成固熔体并引起晶格畸变。在高温时,粒子还会还原,其还原后的粒子半径进一步增大,这使得Al2O3晶格更加歪斜,能大大降品的烧结温度;同时由于本身成核能力极强,在制品冷却过程中能提高玻璃相的析晶能力,克服由于RO对制品耐酸性能造成的不利影响。

  磷铁矿:能够大大降品的烧结温度,提高其烧结程度,拓宽其烧结范围,但因其能明显提高支撑剂密度和降低支撑剂的耐酸性能,加入量过大时还会导致刚玉体异常长大反而影响制品强度。

  选取的配料要简单,为满足融体粘度、熔融温度、易结晶、收缩小等要求采用不一样的主料与辅料比例对本支撑剂的性能起决定作用。

  在我厂的陶粒生产中主要是采用高铝钒土做主要的组成原材料,以及其它一些辅助原料制造陶粒。生产高强耐酸陶粒,主要是通过生成刚玉相a-Al2O3,方石英,莫来石(3 Al2O3·2SiO2),尖晶石相来实现,其中以刚玉相强度最高。但由于多采用天然原料,故多有低熔点,低强度的玻璃相生成(不耐HF)。

  原料耐酸化处理,陶粒表面耐酸化处理(表面覆膜,表面致密化处理),生成矿物耐酸化(陶粒表面莫来石化,陶粒矿物刚玉化莫来石化)等。

  由Al2O3·2SiO2系二元相图能够准确的看出该组成的液相线从左到右逐渐升高,说明以氧化硅和氧化铝为主的物料熔点随氧化铝(Al2O3)含量增加而升高。而Al2O3含量小于70 %的区域内,物料以方石英和莫来石晶体存在,再向右有一块稳定的结晶相——莫来石固溶体(3Al2O3·2SiO2)。相图最右边部分区域(物料含Al2O3达75 %以上)是莫来石和氧化铝(二种形态β-Al2O3和α-Al2O3)共存区。氧化铝以何种晶体形态存在取决于制造工艺条件。由于受原料和生产的基本工艺条件的限制,要使氧化铝完全形成α-Al2O3是很困难的。因为氧化铝需要在1400℃以上高温下保持4小时甚至更长时间才能转化为刚玉。若条件不具备,那么相图后边部分区域则是莫来石、β-Al2O3和α-Al2O3晶体共存区。β-Al2O3和α-Al2O3

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