1.本实用新型属于压裂支撑剂技术领域，特别涉及一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂。
背景技术：
2.压裂技术是目前石油和天然气开采的主流技术。利用高压作业过程迫使油层岩石破裂，形成裂缝，以达到改善提高油气产率和油井服役年限。压力作业过程中，为防止开裂缝隙在地层压力下闭合，通常采用压裂液携带高强度的石油压裂支撑剂进入缝隙，使裂缝不在重新闭合。目前随着压裂技术发展进步和油气开发储层的深度增加，对支撑剂强度和密度要求越来越高。低密度的支撑剂有利于提高压裂液的携砂能力，改善支撑剂的运移效率，降低施工成本。目前依据支撑剂密度大小，支撑剂可以分低密度支撑剂(视密度＜3.0g/cm3，体密度＜1.65g/cm3)，中密度支撑剂(视密度3.0－3.35g/cm3，体密度1.65－1.80g/cm3)和高密度支撑剂(视密度＞3.35g/cm3，体密度＞1.8g/cm3)。近几年，石油压裂支撑剂向更低密度和更小粒度方向发展，因此发展视密度小于2.6g/cm3、体密度低于1.4g/cm3的石油压力支撑剂具有良好的应用前景。当前人造石油压裂支撑剂主要是以莫来石和刚玉为主相的复合材料，莫来石和刚玉密度大，相应致密结构的石油压裂支撑剂很难达到超低密支撑剂的密度要求。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，能够在保持抗压强度满足压裂要求下，降低支撑剂的视密度和体密度，得到超低密度的石油压裂支撑剂。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，支撑剂为球型陶瓷颗粒，包括外壳层、球核，外壳层均匀包裹在球核外侧，支撑剂颗粒尺寸为20－70目。
6.球核为多孔结构，球核内有若干空腔。
7.外壳层为致密性结构。
8.颗粒的外壳层厚度、球核多孔结构的孔隙率可根据密度要求进行变化调整。
9.支撑剂颗粒尺寸为20－40目，桶压强度52mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。
10.支撑剂颗粒尺寸为30－50目，桶压强度53mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。
11.支撑剂颗粒尺寸为40－70目，桶压强度69mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。
12.支撑剂利用高岭土、铝矾土、粉煤灰、煤矸石和石英等硅铝酸盐矿物和固体废弃物制备而成。
13.支撑剂利用糖衣机通过二次滚制成球法制备：首先加入球核粉体滚制成球核，然后加入外壳粉体继续滚制，在球核表面包覆一定厚度的外壳层，形成支撑剂生坯。
14.梯度孔结构可以利用所述球核粉体和外壳粉体在烧结温度上的差异性制备；要求
球核粉体的烧结温度高于外壳粉体，选择在合适温度烧结，制备出外壳层致密、内层多孔的结构。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1)能够在保持抗压强度满足压裂要求下，降低支撑剂的密度，得到超低密石油压裂支撑剂。
17.2)支撑剂的密度利用外壳层厚度和球核孔隙率变化进行调整，产品更灵活，密度可自由调节，适应各种密度要求。
18.3)实用新型的结构设计不增加现有支撑剂制备工艺难度和工艺成本；
19.4)有益于压裂作业中提高压裂液的携砂能力和运移效率，进一步降低材料成本和压裂成本。
附图说明
20.附图1是本实用新型一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂示意图。
21.图中，1、外壳层；2、球核；
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.实施例1
25.一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，支撑剂为球型陶瓷颗粒，包括外壳层1、球核2，外壳层1均匀包裹在球核2外侧，支撑剂颗粒尺寸为40－70目。
26.球核2为多孔结构，内有若干空腔。
27.外壳层1为致密性结构。
28.颗粒的外壳层1厚度、球核2多孔结构的孔隙率可根据密度要求进行变化调整。
29.支撑剂颗粒尺寸为20－40目，桶压强度52mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。
30.支撑剂颗粒尺寸为30－50目，桶压强度52mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。
31.支撑剂颗粒尺寸为40－70目，桶压强度69mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。
32.支撑剂利用高岭土、铝矾土、粉煤灰煤矸石和石英等硅铝酸盐矿物和固体废弃物制备而成。
33.支撑剂利用糖衣机通过二次滚制成球法制备：首先加入球核2粉体滚制成球核2，然后加入外壳粉体继续滚制，在球核2表面包覆一定厚度的外壳层1，形成支撑剂生坯。
34.梯度孔结构可以利用所述球核2粉体和外壳粉体在烧结温度上的差异性制备；要
求球核2粉体的烧结温度高于外壳粉体，选择在合适温度烧结，制备出外壳层1致密、内层多孔的结构。
35.能够在保持抗压强度满足压裂要求下，降低支撑剂的密度，得到超低密石油压裂支撑剂。
36.支撑剂的密度利用外壳层1厚度和球核2孔隙率变化进行调整，产品更灵活，密度可自由调节，适应各种密度要求。
37.实用新型的结构设计不增加现有支撑剂制备工艺难度和工艺成本；
38.有益于压裂作业中提高压裂液的携砂能力和运移效率，进一步降低材料成本和压裂成本。
39.以上内容仅仅是对本实用新型的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
技术特征：
1.一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，其特征是，支撑剂为球型陶瓷颗粒，包括外壳层、球核，外壳层包裹在球核外侧，支撑剂颗粒尺寸为20－70目。2.如权利要求1所述的一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，其特征是，外壳层均匀包裹在球核外侧。3.如权利要求1所述的一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，其特征是，球核为多孔结构，内有若干空腔。4.如权利要求1所述的一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，其特征是，外壳层为致密性结构。5.如权利要求1所述的一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，其特征是，颗粒的外壳层厚度、球核多孔结构的孔隙率可根据密度要求进行可控的变化调整。6.如权利要求1所述的一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，其特征是，支撑剂颗粒尺寸为20－40目，桶压强度52mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。7.如权利要求1所述的一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，其特征是，支撑剂颗粒尺寸为30－50目，桶压强度52mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。8.如权利要求1所述的一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，其特征是，支撑剂颗粒尺寸为40－70目，桶压强度69mpa，支撑剂颗粒破碎率小于10％。
技术总结
本实用新型公开了一种梯度孔结构超低密石油压裂支撑剂，支撑剂为球型陶瓷颗粒，包括外壳层、球核，外壳层均匀包裹在球核外侧，支撑剂颗粒尺寸为20－70目，球核为多孔结构，球核内设有若干空腔，外壳层为致密结构，颗粒的外壳层厚度、球核多孔结构的孔隙率可根据密度要求进行变化调整。本实用新型能够在保持抗压强度满足压裂要求下，降低支撑剂的密度，得到超低密石油压裂支撑剂。低密石油压裂支撑剂。低密石油压裂支撑剂。
技术研发人员：赵华星
受保护的技术使用者：山东谊星新材料有限公司
技术研发日：2021.02.03
技术公布日：2021/10/8
再多了解一些
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