一种沥青组合物颗粒及其制备方法与流程

1.本发明涉及沥青组合物颗粒技术领域，具体为一种沥青组合物颗粒及其制备方法。


背景技术：

2.随着石油工业的发展，钻井领域不断扩大，沥青类封堵剂在油田钻井中的应用越来越受到重视。沥青类封堵剂一般含有不溶于水的沥青颗粒，并且有一定的软化点。当井眼内有足够高的温度和压力时，沥青颗粒软化变形，并被挤入井壁微裂缝中，阻止钻井液和滤液从微裂缝渗透，与泥饼一起有效地封堵地层。沥青类物质是石油钻井极其有效的防塌剂和油层保护剂。对于深层油气田的钻井作业中，一般软化点沥青会因为过度软化或流淌而无法满足深井下的高温作业要求。
3.专利“一种沥青组合物颗粒及其制备方法”，申请号“cn201310496012.3”，在配方中加入了乳胶，无疑使得生产成本增加。
4.专利“一种改性沥青组合物颗粒及制备方法”，申请号“cn201410564006.1”，在配方中加入了橡胶颗粒，无疑使得生产成本增加。
5.专利“一种沥青组合物颗粒及其制备方法”，申请号“cn201210439805.7”，在配方中加入了改性淀粉和/或水溶性纤维以及促进剂，无疑使得生产成本增加。
6.以及现有的沥青组合物颗粒生产中采用的冷冻的方式，获得沥青颗粒，冷冻的生产也是增加生产成本。


技术实现要素：

7.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种沥青组合物颗粒及其制备方法，解决了现有沥青组合物颗粒生产成本高的问题。
8.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种沥青组合物颗粒，包括开孔发泡混凝土颗粒、存储在混凝土颗粒内部的沥青，以及包覆混凝土表面的包覆层。
9.优选的，所述混凝土颗粒的发泡直径为100～1000μm。
10.优选的，所述混凝土颗粒的发泡直径为100μm。
11.优选的，所述混凝土颗粒的发泡直径为550μm。
12.优选的，所述混凝土颗粒的发泡直径为1000μm。
13.优选的，所述包覆层的材料为粘土。
14.优选的，所述粘土是高岭石、石脂、蒙脱石、蛭石、伊利石、水铝英石中的一种或多种。
15.根据一种沥青组合物颗粒提出的制备方法，包括以下步骤：步骤一、发泡：使用混凝土发泡设备发泡生产开孔发泡混凝土，待固化后脱模备
用；步骤二、破碎：将开孔发泡混凝土采用剪切破碎的方式进行破碎，并进行过筛，获得开孔发泡混凝土颗粒，开孔发泡混凝土颗粒的平均粒度为1～10mm；步骤三、浸润：使用半固体的沥青加热，加热温度为200～400℃，致使沥青融化，接着将开孔发泡混凝土颗粒加入融化的沥青中，并进行充分搅拌；步骤四、沥干：将浸润沥青后的开孔发泡混凝土颗粒采用多级输送带进行运送，且输送带为滤网结构，且每级输送带的速度依次增加，多级输送带温度均匀下降，末端为常温；步骤五、包覆：沥干后的开孔发泡混凝土颗粒和沥青的组合物送至振动装置中，并且在振动过程中喷入粘土粉末，使其包覆在开孔发泡混凝土颗粒的表面；步骤六、固化干燥：包覆粘土后，将清水以喷雾的方式浸润粘土层，接着进行烘干，烘干温度为50～60℃。
16.（三）有益效果本发明提供了一种沥青组合物颗粒及其制备方法。具备以下有益效果：1、本发明，采用发泡混凝土、沥青和粘土制备，配方简单，物料常见，生产成本低，同时混凝土和粘土也会对钻井的孔隙封堵。
17.2、本发明，未采用冷冻的生产工艺，生产成本低。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
19.实施例一：本发明实施例提供一种沥青组合物颗粒，包括开孔发泡混凝土颗粒、存储在混凝土颗粒内部的沥青，以及包覆混凝土表面的包覆层，开孔发泡混凝土颗粒用于存储沥青，同时是其结构主体，包覆层将沥青包覆在开孔发泡混凝土颗粒的内部，防止沥青流动，利于存储，也避免开孔发泡混凝土颗粒之间发生粘结，同时该沥青组合物颗粒主体采用的是常规的材料，没有使用化学试剂，现有的沥青组合物颗粒一般采用有交联剂等，增加了生产的成本。
20.混凝土颗粒的发泡直径为100μm。
21.包覆层的材料为粘土，黏土是含砂粒很少、有黏性的土壤，水分不容易从中通过而具有较好可塑性，粘土是高岭石、石脂、蒙脱石、蛭石、伊利石、水铝英石中的一种或多种，粘土具有吸湿性，并吸水后上具有塑性，利于钻井侧壁孔隙的封堵。
22.实施例二：与实施例一不同的是：混凝土颗粒的发泡直径为550μm。
23.实施例三：与实施例一、实施例二不同的是：混凝土颗粒的发泡直径为1000μm。
24.实施例四：
对实施例一至三中一种沥青组合物颗粒提出的制备方法，包括以下步骤：步骤一、发泡：使用混凝土发泡设备发泡生产开孔发泡混凝土，待固化后脱模备用，现有开孔发泡技术有爆破法、发泡剂开孔法等，爆破法采用易爆性气体在爆破箱中发生爆炸来开孔的原理，发泡剂开孔法是通过控制发泡剂添加量实现，而混凝土脆硬，不适合采用爆破法，同时混凝土原料采用水泥、发泡剂和水即可。
25.步骤二、破碎：将开孔发泡混凝土采用剪切破碎的方式进行破碎，避免采用冲击方式，产生的粉尘过多，并进行过筛，将粉尘进行去除，同时体积较大重新收集再次破碎，获得开孔发泡混凝土颗粒，开孔发泡混凝土颗粒的平均粒度为1～10mm。
26.步骤三、浸润：使用半固体的沥青加热，加热温度为200～400℃，致使沥青融化，接着将开孔发泡混凝土颗粒加入融化的沥青中，并进行充分搅拌，使得沥青进入混凝土内部当的气孔中。
27.步骤四、沥干：将浸润沥青后的开孔发泡混凝土颗粒采用多级输送带进行运送，且输送带为滤网结构，传送的过程中将多余的沥青去除，并及逆行回流过滤处理，重新利用，且每级输送带的速度依次增加，使得开孔发泡混凝土颗粒尽可能分散，避免之间发生粘结，多级输送带温度均匀下降，末端为常温，即降低沥青的流动性，实现沥青存储在混凝土的内部。
28.步骤五、包覆：沥干后的开孔发泡混凝土颗粒和沥青的组合物送至振动装置中，并且在振动过程中喷入粘土粉末，振动装置促进开孔发泡混凝土颗粒的分离，避免粘结，同时使得粘土粉末包覆均匀，也可将步骤二中产生的粉末混入粘土粉末中，使其包覆在开孔发泡混凝土颗粒的表面。
29.步骤六、固化干燥：包覆粘土后，将清水以喷雾的方式浸润粘土层，使得粘土层具有塑性，使得包覆层具有一个整体，喷雾的方式避免，包覆层被冲落，接着进行烘干，烘干温度为50～60℃，使得包覆层固化，提高包覆层的结构强度。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种沥青组合物颗粒，其特征在于，包括开孔发泡混凝土颗粒、存储在混凝土颗粒内部的沥青，以及包覆混凝土表面的包覆层。2.根据权利要求1所述的一种沥青组合物颗粒，其特征在于：所述混凝土颗粒的发泡直径为100～1000μm。3.根据权利要求2所述的一种沥青组合物颗粒，其特征在于：所述混凝土颗粒的发泡直径为100μm。4.根据权利要求2所述的一种沥青组合物颗粒，其特征在于：所述混凝土颗粒的发泡直径为550μm。5.根据权利要求2所述的一种沥青组合物颗粒，其特征在于：所述混凝土颗粒的发泡直径为1000μm。6.根据权利要求1所述的一种沥青组合物颗粒，其特征在于：所述包覆层的材料为粘土。7.根据权利要求6所述的一种沥青组合物颗粒，其特征在于：所述粘土是高岭石、石脂、蒙脱石、蛭石、伊利石、水铝英石中的一种或多种。8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种沥青组合物颗粒提出的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、发泡：使用混凝土发泡设备发泡生产开孔发泡混凝土，待固化后脱模备用；步骤二、破碎：将开孔发泡混凝土采用剪切破碎的方式进行破碎，并进行过筛，获得开孔发泡混凝土颗粒，开孔发泡混凝土颗粒的平均粒度为1～10mm；步骤三、浸润：使用半固体的沥青加热，加热温度为200～400℃，致使沥青融化，接着将开孔发泡混凝土颗粒加入融化的沥青中，并进行充分搅拌；步骤四、沥干：将浸润沥青后的开孔发泡混凝土颗粒采用多级输送带进行运送，且输送带为滤网结构，且每级输送带的速度依次增加，多级输送带温度均匀下降，末端为常温；步骤五、包覆：沥干后的开孔发泡混凝土颗粒和沥青的组合物送至振动装置中，并且在振动过程中喷入粘土粉末，使其包覆在开孔发泡混凝土颗粒的表面；步骤六、固化干燥：包覆粘土后，将清水以喷雾的方式浸润粘土层，接着进行烘干，烘干温度为50～60℃。

技术总结
本发明提供一种沥青组合物颗粒及其制备方法，涉及沥青组合物颗粒领域。该一种沥青组合物颗粒，包括开孔发泡混凝土颗粒、存储在混凝土颗粒内部的沥青，以及包覆混凝土表面的包覆层，以及经过步骤发泡、破碎、浸润、沥干、包覆和固化干燥实现沥青组合物颗粒的制备。采用发泡混凝土、沥青和粘土制备，未使用类似于乳胶、交联剂等化学物质，本发明具有配方简单，生产成本小。成本小。


技术研发人员：王鹏
受保护的技术使用者：青岛国创新材料科技有限公司
技术研发日：2022.01.15
技术公布日：2022/3/25