煤层压裂支撑剂的制备及性能研究
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  • 英文篇名:Preparation and Mechanisms of Proppant for Coal Bed Fracturing
  • 作者:杜杰 ; 唐一博 ; 王俊峰 ; 薛生
  • 英文作者:DU Jie;TANG Yibo;WANG Junfeng;XUE Sheng;College of Mining and Technology, Taiyuan University of Technology;
  • 关键词:煤层压裂 ; 陶粒支撑剂 ; 工业废料 ; 烧结温度 ; 覆膜 ; 煤层气开发
  • 英文关键词:coal bed fracturing;;ceramic proppant;;industrial waste;;sintering temperature;;resin coating;;coalbed methane development
  • 中文刊名:MKAQ
  • 英文刊名:Safety in Coal Mines
  • 机构:太原理工大学矿业工程学院;
  • 出版日期:2018-10-20
  • 出版单位:煤矿安全
  • 年:2018
  • 期:v.49;No.532
  • 基金:山西省人才专项(优秀人才科技创新项目)资助项目(201605D211002);; 山西省重点研发计划(国际合作项目)资助项目(201603D421010)
  • 语种:中文;
  • 页:MKAQ201810002
  • 页数:5
  • CN:10
  • ISSN:21-1232/TD
  • 分类号:12-15+19
摘要
以二级乙等铝矾土和工业废料粉煤灰、煤矸石为原料,采用常压高温烧结技术,在温度为1 250~1 450℃烧结制备出了适用于煤层压裂的陶粒支撑剂,并对其进行树脂覆膜预固化处理。探索了不同原料配比、覆膜对陶粒支撑剂的性能影响;利用SEM、XRD和破碎率等分析手段,研究了烧结温度对陶粒的晶相结构、显微形貌、密度和强度的影响。研究结果表明:当铝矾土加入量为40%、粉煤灰20%、煤矸石40%,烧结温度在1 350℃时,制备出的陶粒支撑剂体积密度为1.37 g/cm~3,视密度为2.63 g/cm~3,35 MPa闭合压力下的破碎率为6.98%,通过树脂包覆陶粒后,其强度进一步提升,破碎率低至2.23%。
        According to high temperature sintering technology under normal pressure, ceramsite proppant for coal bed fracturing was successfully fabricated by using the secondary bauxite and industrial waste fly ash, coal gangue as raw material at sintering temperature of 1 250 ℃ to 1 450 ℃, and then it was precured with resin coating. The effects of different raw material ratios and resin coating on the performance ceramsite proppant were investigated. The XRD, SEM and broken rate were used to study the phase composition and the microstructure of the ceramsite proppant sintered at various temperature. When the bauxite addition is40%, fly ash is 20% and coal gangue is 40% and the sintering temperature is 1 350 ℃, the results show that the bulk density of the prepared ceramsite proppant is 1.37 g/cm~3, the apparent density is 2.63 g/cm~3, and the crushing ratio under the pressure of 35 MPa is 6.98%, after coating with resin, the strength is further enhanced, and the breakage rate is as low as 2.23%.
引文
[1]李志凯,秦张峰,吴志伟,等.煤层气治理与利用技术研究开发进展[J].燃料化学学报,2013,41(7):787.
    [2]王田惠,王玉明,周毅,等.烧结温度对煤层气井用陶粒支撑剂的影响研究[J].硅酸盐通报,2016,35(3):848-851.
    [3]崔冰峡.高强度低密度压裂支撑剂的制备研究[D].太原:太原理工大学,2016.
    [4]曹佳媚.低密度中强度石油压裂支撑剂的研究[D].西安:陕西科技大学,2012.
    [5]王贝.低密度高强度石油支撑剂的制备[D].秦皇岛:燕山大学,2014.
    [6]邓浩,公衍生,罗文君,等.低密度高强度覆膜陶粒支撑剂的制备及性能研究[J].硅酸盐通报,2015(5):1193-1198.
    [7]海书杰.油页岩渣制备石油支撑剂的研究[D].北京:中国地质大学(北京),2010.
    [8]张伟民,李宗田,李庆松,等.高强度低密度树脂覆膜陶粒研究[J].油田化学,2013,30(2):189-192.
    [9]河南祥泰科技有限公司.一种高强覆膜石油支撑剂CN201610492687.4[P].2016-06-29.
    [10] SY/T 5108—2014中国人民共和国石油天然气行业标准[S].
    [11]马雪,姚晓.高强度低密度陶粒支撑剂的制备及性能研究[J].陶瓷学报,2008,29(2):91-94.
    [12]王晋槐,张玉军.煤矸石对焦宝石基低密度高强度陶粒支撑剂性能的影响[J].现代技术陶瓷,2016,37(2):138-144.
    [13]刘军,高峰,吴尧鹏,等.白云石掺杂制备高强度压裂支撑剂及其机理研究[J].功能材料,2013,44(6):138-141.
    [14]高如琴,吴洁琰,王紫括,等.粉煤灰基煤层压裂支撑剂的研究[J].硅酸盐通报,2014,33(6):1319-1322.

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