胡涛,郝建英

• 1:太原科技大学材料科学与工程学院

摘要(Abstract)：

一般来说，原料粒度越细，合成的材料性能越好。该文通过研究支撑剂原料的球磨时间和煅烧温度，探究对于支撑剂影响较大的因素，并优化出最优组合。通过正交优化实验，采用三因素五水平的方案，对铝矾土、长石球磨不同时间和不同的烧结温度进行研究。经过实验发现最优组合为铝矾土球磨4 h,长石球磨8 h,烧结温度为1 280℃.最优组合制备的支撑剂的主晶相为刚玉和莫来石，体积密度为1.48 g/cm~3,视密度为2.7 g/cm~3,在52 MPa压力下破碎率为4.07%,符合国家标准。

关键词(KeyWords)： 陶粒支撑剂;低密度;正交设计;破碎率

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 山西省重点研发计划(201903D121101);; 山西省科技重大专项(20181101001)

作者(Author): 胡涛,郝建英

参考文献(References)：

• [1] 李鹭光，何海清，范土芝，等.中国石油油气勘探进展与上游业务发展战略[J].中国石油勘探，2020,25(1):1-10.
• [2] 邹才能，陶士振，白斌，等.论非常规油气与常规油气的区别和联系[J].中国石油勘探，2015,20(1):1-16.
• [3] 秦梅，田玉明，郝惠兰，等.陶粒支撑剂的晶体生长和性能的研究[J].太原科技大学学报，2019,40(5):382-389.
• [4] 程贵生，李丽芳，袁红，等.低密度高强度陶粒石油压裂支撑剂的试制[J].佛山陶瓷，2019,29(4):3-8.
• [5] 万仁浦，罗英俊.采油技术手册(第9分册):压裂酸化工艺技术(修订本)[M].北京：石油工业出版社，1998.
• [6] 崔冰峡，刘军，陈耀斌，等.陶粒压裂支撑剂研究进展[J].硅酸盐通报，2016,35(2):458-463.
• [7] SZYMANSK J,WISNIEWSK P,WAWULSKA-MAREK P,et al.Selecting key parameters of the green pellets and lightweight ceramic proppants for enhanced shale gas exploitation[J].Procedia Structural Integrity,2016(1):297-304.
• [8] 力国民，常鑫，朱保顺，等.烧结温度对添加复合助剂制备莫来石-刚玉基陶粒支撑剂性能的影响[J].人工晶体学报，2018(9):1850-1854.
• [9] KONG XIANGCHEN,TIAN YUMING,CHAI YUESHENG,et al,Effects of pyrolusite additive on the microstructure and mechanical strength of corundum-mullite ceramics[J].Ceramics International,2015,41:4294-4300.
• [10] SY/T5108-2014,水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法[S].
• [11] LESNIK N D.Microstructure Formation and Evolution in Composition during Liquid-Phase Sintering[J].Powder Metallurgy and Metal Ceramics,2013,51:639-656.
• [12] KONG X C,TIAN Y M,CHAI Y S,et al.Effects of Pyrolusite Additive on the Microstructure and Mechanical Strength of Corundum-Mullite Ceramics[J].Ceramics International,2015,41(3):4294-4300.
• [13] HAO J,MU B,GAO Y,et al.Toughening effect of mullite whisker within low-density ceramic proppants[J].Adv Compos Lett,2019,28:1-5.