RU2476477C1 - Способ изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта и проппант - Google Patents
Способ изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта и проппант Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476477C1 RU2476477C1 RU2011137578/03A RU2011137578A RU2476477C1 RU 2476477 C1 RU2476477 C1 RU 2476477C1 RU 2011137578/03 A RU2011137578/03 A RU 2011137578/03A RU 2011137578 A RU2011137578 A RU 2011137578A RU 2476477 C1 RU2476477 C1 RU 2476477C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- proppant
- mixture
- iron
- annealing
- grinding
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229960002366 magnesium silicate Drugs 0.000 title abstract 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 10
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 229910021540 colemanite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 6
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 4
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 102100035765 Angiotensin-converting enzyme 2 Human genes 0.000 description 1
- 101000929928 Homo sapiens Angiotensin-converting enzyme 2 Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- FKHIFSZMMVMEQY-UHFFFAOYSA-N talc Chemical compound [Mg+2].[O-][Si]([O-])=O FKHIFSZMMVMEQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии изготовления керамических проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта - ГРП. В способе изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта из железосодержащего сырья, включающем подготовку исходных компонентов шихты, их помол, гранулирование и обжиг, на стадии помола в шихту с содержанием железа в пересчете на Fе2О3 не менее 4 мас.% вводят смесь кремнефтористого натрия и колеманита, измельченную до размера не более 2 мкм, в количестве 0,12-0,6% от массы шихты, при следующем содержании указанных компонентов, мас.%: колеманит 0,02-0,2, кремнефтористый натрий 0,1-0,4, а обжиг осуществляют при температуре ниже температуры инверсии Fe3O4↔Fe2O3 при обжиге в окислительной атмосфере и ниже температуры инверсии Fe3O4↔FeO при обжиге в восстановительной атмосфере. Описан также магнийсиликатный проппант, полученный указанным выше способом. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат - устойчивые магнитные свойства. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии изготовления проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта - ГРП. Гидравлический разрыв пласта представляет собой механическое воздействие на продуктивный пласт, в результате которого порода разрывается по плоскостям минимальной прочности под действием избыточного давления, создаваемого закачкой в скважину жидкости разрыва. После разрыва под воздействием давления жидкости трещина увеличивается, возникает ее связь с системой естественных трещин, не вскрытых скважиной, и с зонами повышенной проницаемости. В образованные трещины жидкостями разрыва транспортируют зернистый расклинивающий материал (проппант), закрепляющий трещины в раскрытом состоянии после снятия избыточного давления.
Проппанты (расклиниватели) представляют собой прочные сферические гранулы. В качестве проппантов используются различные органические и неорганические материалы, среди которых наиболее применяемыми являются природный песок с полимерным покрытием или без него, а также керамические проппанты. Расширение спроса на проппант, продиктованное увеличением добычи углеводородов, требует создания продукта с регулируемыми показателями плотности, прочности, сферичности/округлости, а также производства расклинивающих агентов, обладающих уникальными свойствами. Например, с целью увеличения проницаемости проппантной пачки на поверхности гранул формируют выступы определенного размера или с целью снижения насыпной плотности проппанта внутри каждой отдельно взятой гранулы создают изолированные поры контролируемого размера и т.д. Также в качестве проппантов используются смеси различных материалов.
Известен патент США №6,116,342, в котором предпринимается попытка управлять обратным притоком в ходе операций ГРП. Согласно этому изобретению комбинация проппанта и отдельного намагниченного материала закачивается в разрыв пласта. Намагниченный материал содержит намагничиваемый металл, который может выступать в форме шариков, волокон, полос, частиц и других подобных форм, или металл может быть заделан или наноситься в виде покрытия на неметаллический материал. По мере того как намагниченный материал заполняет пустоты или каналы, расположенные внутри зародыша проппанта, через которые оседающий проппант и частицы природной формации могут истекать из формации, намагниченный материал образует сгустки частиц, которые притягиваются друг к другу благодаря магнитному притяжению. Такие сгустки предположительно способствуют формированию мостов проницаемых проппантов. Мосты из намагниченного материала проппантов затем затрудняют обратный приток проппантов и твердых веществ формации, одновременно позволяя углеводороду проходить через пласт.
Недостатками известного технического решения является двухкомпонентный состав расклинивателя и высокая трудоемкость производства его компонентов, поскольку намагниченный материал, используемый вместе с проппантом определенного размера, должен иметь такой же фракционный состав для гарантии того, чтобы зародыш проппанта, содержащий намагниченный материал, имел достаточную проницаемость. Намагниченный материал должен быть включен в разрыв или разрывы вместе с проппантом в количестве от примерно 0,1% до примерно 25% от массы проппанта, предпочтительно в пределах от примерно 1% до 5% от массы проппанта. В этой связи возникают определенные трудности в подборе магнитного компонента, так как последний должен иметь насыпной вес, близкий к насыпному весу проппанта, для предотвращения расслоения материала при проведении ГРП. Необходимо отметить также, что при осуществлении кислотной обработки трещины с целью удаления остатков неразложившегося геля жидкости ГРП магнитные частицы будут интенсивно взаимодействовать с кислотой.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является патент США №7,754,659, в котором представлен способ обработки подземного пласта, включающий закачивание в разрыв пласта частиц, содержащих композиционный проппант, где указанный композиционный проппант содержит субстрат проппанта, имеющего плотно прилегающее покрытие из частиц магнитного металла, где частицы магнитного металла составляют от 0,1% до 10,0% композиционного проппанта по массе, где субстрат проппанта достаточно прочный и выдерживает давление смыкания трещины, по крайней мере, 3,000 psi. Магнитный металл, измельченный до среднего размера 15 мкм, приклеивается на разогретую поверхность субстрата проппанта при помощи фенолформальдегидной смолы. Для этого в расплавленной при температуре 140-150°С новолачной фенолформальдегидной смоле диспергируют магнитный порошок, из расплавленной смолы формируют тонкий лист, который охлаждают, повторно измельчают и наносят на разогретый до температуры 232-260°С субстрат проппанта. Охлажденный проппант намагничивается в постоянном магнитном поле. Применение такого проппанта позволяет снизить нежелательный поток твердых веществ, проходящих через пласт во время добычи углеводорода.
Недостатком известного способа являются сложность технологии нанесения магнитной субстанции на поверхность проппанта, обусловленная необходимостью предварительного измельчения магнитного металла и особенностями его закрепления на поверхности частицы проппанта при помощи фенолформальдегидной смолы. Процесс требует нагрева как смолы, так и субстрата проппанта, что ведет к дополнительным энергозатратам и предполагает установку оборудования для каталитического сжигания вредных летучих продуктов от используемых смол или клеев. Кроме того, вызывает сомнение возможность равномерного распределения магнитных частиц по поверхности гранулы. Необходимо заметить, что покрытие, нанесенное известным способом, при технологических перемещениях и при смыкании трещины будет отслаиваться от поверхности частицы-носителя, нарушая тем самым единство магнитного поля в пачке проппанта, также возможно нарушение покрытия при кислотной обработке трещины.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение композиционного проппанта, обладающего устойчивыми магнитными свойствами, сохраняющимися при любом механическом и химическом воздействии на гранулы за счет того, что магнитные частицы равномерно распределены по всему объему гранулы расклинивателя и являются неотъемлемой частью керамической кристаллической решетки проппанта.
Указанный результат достигается тем, что в способе изготовления магнийсиликатного проппанта, включающем подготовку исходных компонентов шихты, их помол, гранулирование и обжиг, на стадии помола в шихту с содержанием железа в пересчете на Fе2О3 не менее 4 мас.% вводят смесь кремнефтористого натрия и колеманита, измельченную до размера не более 2 мкм, в количестве 0,12-0,6% от массы шихты, при следующем содержании указанных компонентов, мас.%:
| колеманит | 0,02-0,2 |
| кремнефтористый натрий | 0,1-0,4 |
а обжиг проппанта осуществляют при температуре ниже температуры инверсии Fе3O4↔Fе2О3 при обжиге в окислительной атмосфере и ниже температуры инверсии Fе3O4↔FeO при обжиге в восстановительной атмосфере.
В качестве железосодержащего магнийсиликатного сырья используют серпентинит и/или оливинит как самостоятельно, так и в смеси с природным кварцполевошпатным песком. Кроме того, на поверхность проппанта может быть нанесено полимерное покрытие, причем нанесение покрытия может осуществляться и при комнатной температуре. Указанная задача также решается тем, что магнийсиликатный проппант получен указанным выше способом.
Магнийсиликатные проппанты занимают особое положение в ряду керамических расклинивателей, применяемых для гидроразрыва пласта. Это обусловлено дешевизной и доступностью природного сырья для их производства, а также тем, что химический и минералогический состав сырья позволяет получать проппанты с заданными физико-химическими характеристиками. В частности, природные серпентиниты и оливиниты содержат в своем составе железо в количестве до 8,5 мас.% в пересчете на Fе2О3, причем железо в основном представлено в виде двухвалентного оксида FеО. Во время подготовки исходных компонентов шихты с целью удаления химически связанной воды и стабилизации фазового состава природные серпентиниты и оливиниты, как правило, подвергают окислительному обжигу при температуре 900-1100°С. Во время термообработки происходит окисление FeO до Fе3O4. Поскольку Fе3O4 (магнетит) обладает выраженными магнитными свойствами, его сохранение в составе материала при последующих технологических операциях позволяет придать конечной продукции магнитные свойства. Так как при измельчении и формовании шихты не происходит существенного изменения валентности железа, спекающий обжиг изделий необходимо производить при температурах ниже температуры инверсии Fе3O4↔Fе2О3 в условиях окислительного обжига и ниже температуры инверсии Fе3O4↔FeO в условиях восстановительного обжига. Решению этой задачи способствует введение в состав железосодержащей шихты на стадии помола спекающей добавки, представляющей собой измельченную до фракции не более 2 мкм смесь колеманита и кремнефтористого натрия в заявляемом количестве. Измельчение добавки до фракции не более 2 мкм позволяет активизировать поверхность слагающих ее компонентов и способствует более равномерному распределению добавки в шихте при введении ее на стадии помола. Состав и соотношение компонентов спекающей добавки подобраны экспериментально применительно к магнийсиликатному железосодержащему сырью на основе серпентинита и/или оливинита и их смесей с природным кварцполевошпатным песком, используемых для производства проппантов. Добавка, имеющая в своем составе ионы Na+, Са2+, F-, оптимизирует температуру спекания и способствует формированию в обожженных гранулах достаточного количества стабильной стеклофазы, сглаживающей отрицательные эффекты полиморфных превращений метасиликата магния. Кроме того, входящие в состав добавки компоненты доступны и имеют низкую стоимость. Введение заявляемой спекающей добавки в количестве менее 0,12% от массы шихты не оказывает существенного влияния на температуру спекания керамики, увеличение количества спекающей добавки свыше 0,6% от массы шихты в значительной степени сужает температурный интервал спекающего обжига и приводит к образованию спеков гранул проппанта. Температура спекания заявляемых проппантов имеет достаточно широкий интервал и определяется главным образом химическим составом исходных компонентов шихты и средой, в которой осуществляется обжиг проппанта, однако с целью сохранения в составе спеченной керамики максимального содержания магнитной фазы оксида железа окончательную термообработку гранул проппанта-сырца предпочтительно производить при температуре 1140-1280°С на воздухе (слабоокислительная атмосфера). Восстановительный обжиг применяется для керамики, имеющей в своем составе значительное количество железа в форме Fе2О3, однако и в этом случае необходимо максимально возможное снижение температуры.
Экспериментальным путем авторами установлено, что при содержании в шихте железа в количестве менее 4 мас.% в пересчете на Fе2О3, несмотря на введение спекающей добавки, магнитные свойства материала выражены слабо.
На поверхность проппанта, получаемого заявляемым способом, могут наноситься различные полимерные покрытия, например гидрофобизирующее (см. патент РФ №2342420) или покрытие, препятствующее их обратному выносу (см. патент РФ №2388787), причем последнее, в отличие от наиболее близкого аналога, наносится при комнатной температуре. В случае частичного или полного отслоения или растворения покрытия керамические гранулы не теряют магнитных свойств. С целью дополнительного ограничения обратного притока проппанта и твердых веществ пласта в ходе извлечения флюида углеводорода, проппант перед подачей в скважину может намагничиваться в постоянном магнитном поле. Проппанты, изготовленные в соответствии с заявляемым техническим решением, по эксплуатационным характеристикам полностью соответствуют требованиям ISO 13503-2:2006(Е).
Примеры осуществления изобретения
Пример 1
1 кг серпентинита с содержанием железа 8,2 мас.% в пересчете на Fe2O3 обжигали в окислительной атмосфере при температуре 950°С и измельчали в лабораторной вибромельнице сухого помола до фракции 40 мкм и менее, затем в мельницу добавляли 6 г (0,6 мас.%) спекающей добавки, предварительно измельченной до фракции 2 мкм и менее, при следующем содержании компонентов: колеманит - 2 г (0,2 мас.%), кремнефтористый натрий - 4 г (0,4 мас.%), и продолжали помол в течение 30 минут. Здесь и далее контроль фракционного состава проводили на анализаторе размера частиц Horiba LA-300. Из полученной шихты формовали проппант фракции 16/20 меш, который обжигали на воздухе (слабоокислительная атмосфера) при температуре 1230°С.
Пример 2
0,5 кг серпентинита с содержанием железа 8,2 мас.% в пересчете на Fе2О3 обжигали в окислительной атмосфере при температуре 950°С и помещали в лабораторную вибромельницу сухого помола, туда же помещали 0,5 кг высушенного природного кварцполевошпатного песка, смесь измельчали до фракции 40 мкм и менее, затем в мельницу добавляли 12 г (0,12 мас.%) спекающей добавки, предварительно измельченной до фракции 2 мкм и менее, при следующем содержании компонентов: колеманит - 2 г (0,02 мас.%), кремнефтористый натрий - 10 г (0,1 мас.%), и продолжали помол в течение 30 минут. Из полученной шихты формовали проппант фракции 30/50 меш, который обжигали в печи со слабовосстановительной атмосферой при температуре 1180°С.
Пример 3
На обожженный проппант из примера 1 наносили полимерное покрытие, в качестве компонентов которого использовали серийно производимые: холоднотвердеющую фенолформальдегидную смолу «Альфалит» с отвердителем «АЦЕГ» (соотношение смола/отвердитель - 4:1), твердую новолачную фенолформальдегидную смолу СФ-010 с отвердителем гексаметилентетрамином (ГМТА) в количестве 14 мас.%, твердую резольную смолу СФ-342А. Смесь резольной, новолачной смол и уротропина предварительно подвергали совместному помолу до фракции менее 100 мкм.
Нанесение покрытия производили при комнатной температуре. Соотношение компонентов приведено в пересчете на сухие вещества.
В лопастной смеситель загружали 1 кг магнийсиликатных проппантов из примера 1, затем подавали 16 г (1,6 мас.%) холоднотвердеющей смолы «Альфалит» и перемешивали ее в течение 3 мин, добавляли 4 г (0,4 мас.%) отвердителя «АЦЕГ» и продолжали перемешивание в течение 3 мин, далее в смеситель вводили 20 г (2 мас.%) смеси СФ-010 с гексаметилентетрамином и СФ-342А (при весовом соотношении резольная смола - 90%, новолачная с отвердителем - 10%) и перемешивали в течение 3 мин. Затем в смеситель вводили еще 8 г (0,8 мас.%) холоднотвердеющей смолы «Альфалит», перемешивали в течение 3 мин, добавляли 2 г (0,2 мас.%) отвердителя «АЦЕГ» и продолжали перемешивание в течение 3 мин.
Приготовленные таким образом проппанты с полимерным покрытием выгружали в металлическую емкость и направляли на деполимеризацию, которую проводили при комнатной температуре в течение 30 минут.
Рисунки 1, 2, 3 иллюстрируют магнитные свойства проппантов, удерживаемых постоянным магнитом. Авторы подтверждают, что проппанты, изготовленные из оливинита, его смеси с серпентинитом и кварцполевошпатным песком, также обладают магнитными свойствами.
Таким образом, заявляемый способ изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта позволяет получать продукт, обладающий магнитными свойствами, сохраняющимися при любом механическом и химическом воздействии на гранулы за счет того, что магнитные частицы равномерно распределены по всему объему гранулы, а магнетит имеет устойчивые химические связи с магнийсиликатной основой керамики.
Claims (5)
1. Способ изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта из железосодержащего сырья, включающий подготовку исходных компонентов шихты, их помол, гранулирование и обжиг, отличающийся тем, что на стадии помола в шихту с содержанием железа в пересчете на Fе2О3 не менее 4 мас.% вводят смесь кремнефтористого натрия и колеманита, измельченную до размера не более 2 мкм, в количестве 0,12-0,6% от массы шихты при следующем содержании укачанных компонентов, мас.%:
Колеманит 0,02-0,2
Кремнефтористый натрий 0,1-0,4
а обжиг проппанта осуществляют при температуре ниже температуры инверсии Fе3O4↔Fе2O3 при обжиге в окислительной атмосфере и ниже температуры инверсии Fе3O4↔FеО при обжиге в восстановительной атмосфере.
а обжиг проппанта осуществляют при температуре ниже температуры инверсии Fе3O4↔Fе2O3 при обжиге в окислительной атмосфере и ниже температуры инверсии Fе3O4↔FеО при обжиге в восстановительной атмосфере.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве железосодержащего магнийсиликатного сырья используют серпентинит и/или оливинит как самостоятельно, так и в смеси с природным кварцполевошпатным песком.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на поверхность проппанта наносят полимерное покрытие.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что полимерное покрытие наносят при комнатной температуре.
5. Магнийсиликатный проппант, характеризующийся тем, что он получен способом по п.1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011137578/03A RU2476477C1 (ru) | 2011-09-12 | 2011-09-12 | Способ изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта и проппант |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011137578/03A RU2476477C1 (ru) | 2011-09-12 | 2011-09-12 | Способ изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта и проппант |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2476477C1 true RU2476477C1 (ru) | 2013-02-27 |
Family
ID=49121385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011137578/03A RU2476477C1 (ru) | 2011-09-12 | 2011-09-12 | Способ изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта и проппант |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2476477C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617853C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-04-28 | Сергей Фёдорович Шмотьев | Способ изготовления магнезиально-кварцевой сырьевой шихты, используемой при производстве проппантов |
| WO2017142439A1 (ru) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ника-Петротэк" | Керамический расклинивающий агент и его способ получения |
| RU2644359C1 (ru) * | 2016-11-03 | 2018-02-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Керамический проппант |
| RU2655335C2 (ru) * | 2016-05-06 | 2018-05-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Керамический проппант |
| RU2702800C2 (ru) * | 2018-03-05 | 2019-10-11 | Акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Шихта для получения проппанта и проппант |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6116342A (en) * | 1998-10-20 | 2000-09-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of preventing well fracture proppant flow-back |
| RU2235702C2 (ru) * | 2002-10-10 | 2004-09-10 | Шмотьев Сергей Федорович | Способ изготовления керамических расклинивателей нефтяных скважин |
| RU2235703C1 (ru) * | 2003-05-12 | 2004-09-10 | Шмотьев Сергей Федорович | Способ изготовления керамических расклинивателей нефтяных скважин |
| RU2342420C1 (ru) * | 2007-05-16 | 2008-12-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления магнийсиликатных проппантов |
| RU2394063C1 (ru) * | 2009-04-28 | 2010-07-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления проппанта из глиноземсодержащего сырья |
| US7754659B2 (en) * | 2007-05-15 | 2010-07-13 | Georgia-Pacific Chemicals Llc | Reducing flow-back in well treating materials |
| RU2395556C1 (ru) * | 2008-12-08 | 2010-07-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления магнийсиликатного проппанта и проппант |
| US20110111990A1 (en) * | 2008-04-28 | 2011-05-12 | Elena Mikhailovna Pershikova | Strong low density ceramics |
-
2011
- 2011-09-12 RU RU2011137578/03A patent/RU2476477C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6116342A (en) * | 1998-10-20 | 2000-09-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of preventing well fracture proppant flow-back |
| RU2235702C2 (ru) * | 2002-10-10 | 2004-09-10 | Шмотьев Сергей Федорович | Способ изготовления керамических расклинивателей нефтяных скважин |
| RU2235703C1 (ru) * | 2003-05-12 | 2004-09-10 | Шмотьев Сергей Федорович | Способ изготовления керамических расклинивателей нефтяных скважин |
| US7754659B2 (en) * | 2007-05-15 | 2010-07-13 | Georgia-Pacific Chemicals Llc | Reducing flow-back in well treating materials |
| RU2342420C1 (ru) * | 2007-05-16 | 2008-12-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления магнийсиликатных проппантов |
| US20110111990A1 (en) * | 2008-04-28 | 2011-05-12 | Elena Mikhailovna Pershikova | Strong low density ceramics |
| RU2395556C1 (ru) * | 2008-12-08 | 2010-07-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления магнийсиликатного проппанта и проппант |
| RU2394063C1 (ru) * | 2009-04-28 | 2010-07-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления проппанта из глиноземсодержащего сырья |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617853C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-04-28 | Сергей Фёдорович Шмотьев | Способ изготовления магнезиально-кварцевой сырьевой шихты, используемой при производстве проппантов |
| WO2017142439A1 (ru) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ника-Петротэк" | Керамический расклинивающий агент и его способ получения |
| CN108603102A (zh) * | 2016-02-19 | 2018-09-28 | 尼卡石油科技有限公司 | 陶粒支撑剂及其制造方法 |
| RU2615563C9 (ru) * | 2016-02-19 | 2018-10-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ника-Петротэк" | Керамический расклинивающий агент и его способ получения |
| RU2694363C1 (ru) * | 2016-02-19 | 2019-07-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ника-Петротэк" | Керамический расклинивающий агент и его способ получения |
| RU2655335C2 (ru) * | 2016-05-06 | 2018-05-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Керамический проппант |
| RU2655335C9 (ru) * | 2016-05-06 | 2019-02-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Керамический проппант |
| RU2644359C1 (ru) * | 2016-11-03 | 2018-02-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Керамический проппант |
| RU2702800C2 (ru) * | 2018-03-05 | 2019-10-11 | Акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" | Шихта для получения проппанта и проппант |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2346910C1 (ru) | Керамический проппант с низкой плотностью и способ его приготовления | |
| RU2476477C1 (ru) | Способ изготовления композиционного магнийсиликатного проппанта и проппант | |
| US7244492B2 (en) | Soluble fibers for use in resin coated proppant | |
| US10442738B2 (en) | Ceramic proppant and method for producing same | |
| CN102015573B (zh) | 牢固的低密度陶瓷 | |
| US7160844B2 (en) | Proppants and their manufacture | |
| US20050028976A1 (en) | Compositions and methods for controlling the release of chemicals placed on particulates | |
| RU2473513C1 (ru) | Высокопрочные расклинивающие наполнители | |
| EA012634B1 (ru) | Композиция и способ получения проппанта | |
| CA2685839A1 (en) | Increasing buoyancy of well treating materials | |
| WO2008144238A1 (en) | Reducing flow-back in well treating materials | |
| US10731074B2 (en) | Attrition resistant proppant composite and its composition matters | |
| WO2012134667A1 (en) | Sintered particles and methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material | |
| CN109485296B (zh) | 一种溶胀阻迁型微胶囊氯离子固化剂及其制备方法和应用 | |
| US20170226410A1 (en) | Proppant Material Incorporating Fly Ash and Method of Manufacture | |
| RU2535540C1 (ru) | Способ изготовления ультралегковесного кремнезёмистого магнийсодержащего проппанта | |
| RU2644359C1 (ru) | Керамический проппант | |
| US10883043B2 (en) | Fracturing fluid compositions having Portland cement clinker and methods of use | |
| RU2783399C1 (ru) | Способ получения проппанта | |
| CN110560462A (zh) | 一种含砷废渣的微包埋材料、微包埋固化体及其制备 | |
| KR20200134496A (ko) | 이중 코팅 프로판트 | |
| KR20200136642A (ko) | 이중-코팅된 지지제 | |
| RU2589785C1 (ru) | Армирующий материал для полимерного покрытия, наносимого на поверхность проппанта | |
| RU2388787C1 (ru) | Способ изготовления проппанта | |
| CA3040302A1 (en) | Attrition resistant proppant composite and its composition matters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140913 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151120 |