【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田开采，具体涉及一种油田用陶粒砂。
技术介绍
1、陶粒砂是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，其主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属于环保产品。陶粒砂是利用各类粘土、板岩、页岩、煤矸石及工业固体废弃物等为原料，经过陶瓷烧结而成，陶粒砂具有密度低、保温隔热、抗渗性能优异、抗碱集料反应性优异、吸水率低、抗冻性能和耐久性能好等优点，同时陶粒砂密度小，内部为多孔状态，形态、成分较为均一，且具有一定的强度和坚固性，因而使得陶粒砂成为天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，其用于油田井下的支撑，能够提高石油天然气的产量。
2、目前，在使用过程中，由于传统陶粒砂支撑剂的相对密度较高，会出现返吐现象，因此，传统陶粒砂支撑剂的使用会在一定程度上增加作业成本，如其对压裂液的黏度等性能具有较高要求，并且对泵送条件也会提出较高的要求。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种油田用陶粒砂，以解决上述问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种油田用陶粒砂，该陶粒砂包括骨料和包裹在骨料外表面的壳料，壳料与骨料的质量比例为1:(2-7)；
3、按照重量份数计，所述的骨料包括以下组分：15-30份基体、5-8份白炭黑、4-5份淀粉；
4、将所述的骨料与壳料混合均匀，并恒温在50℃下搅拌，经过烘干、固化即得陶粒砂。
5、优选地，所述的基体，按照重量份数计，包括以下组分：7-8份陶粒、0.5-1份型砂、0.2-1份
6、优选地，所述的壳料为高分子化合物，按照重量份数计，壳料包括以下组分：10份双端活性硅氧烷、1-5份聚乙烯醇、1-5份苯硫醇，所述双端活性硅氧烷的结构式如下所示：
7、
8、其中，r1为碳链长度为c1-c8的烷基，r2也为碳链长度为c1-c8的烷基，m、n、y均为0-10的正整数。
9、优选地，所述的聚乙烯醇的粘均分子量为50000-300000。
10、优选地，骨料的制备方法包括以下步骤：
11、(1)将白炭黑进行煅烧处理得到煅烧炭黑；
12、(2)将陶粒、煅烧炭黑、型砂、淀粉、粘接剂粉碎并混合均匀，经烘干后得干燥粉体；
13、(3)将所得的干燥粉体经喷雾加水后加入造粒机中进行造粒，得到球料，将所得球料进行烘干并烧结，烘干温度为150℃，烘干时间为20-40min，烧结温度为1300-1400℃，烧结时间为0.5-1h。
14、优选地，壳料的制备方法包括以下步骤：(1)将双端活性硅氧烷、聚乙烯醇按照重量比例混合均匀并加入到水中，向水中加入乳化剂并搅拌至乳液状，得到乳状液；
15、(2)将乳状液中加入三氟甲烷硫酸钠，搅拌均匀并升温至50-80℃，反应2h得到反应液；
16、(3)向所述的反应液中加入乙醇并混合均匀，然后加入苯硫醇，在搅拌下滴加正丙胺，反应0.5-1h，经提纯后得到壳料。
17、优选地，所述的白炭黑煅烧方式为：升温至150-180℃并保温煅烧1h，然后升温至200-250℃并保温煅烧0.5h。
18、优选地，所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和np-15，十二烷基磺酸钠、np-15、水与聚乙烯醇的重量比例为：(0.2-0.6):(0.2-0.6):(35-60):1。
19、优选地，三氟甲烷硫酸钠、正丙胺与聚乙烯醇的重量比例为：(0.8-2):(1.5-2.5):8.0。
20、优选地，所述的陶粒经预处理，所述的预处理方法为：将该陶粒加入碱液中，浸泡30-60min，接着使用去离子水对陶粒清洗2-3次，然后将陶粒放进低温等离子体处理仪中，气体流量为15-80sccm，真空度为25-60pa，等离子体激发频率为20-200khz，其中以氮气为处理气体处理10min，然后以氧气为处理气体处理10-20min。
21、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：(1)该陶粒砂包括骨料和壳料，壳料为高分子化合物，壳料的加入在一定程度上降低了该陶粒砂的体积密度，而骨料则包括陶粒、型砂、白炭黑和淀粉等材料，白炭黑的加入一方面能够提高陶粒砂的机械强度，另一方面也能够在一定程度上降低陶粒砂的体积密度；骨料中所加入的淀粉在高温煅烧下会形成多孔材料，从而在一定程度上进一步降低了陶粒砂的体积密度；(2)骨料中所添加的型砂，做到了对铸造废砂的回收利用，减少了铸造废砂直接排放所带来的对环境污染的问题，同时还在一定程度上降低了生产成本；(3)壳料的包覆使得骨料远离了地层水中的氯离子，进而减少了氯离子对陶粒砂表面的腐蚀，同时，壳料为具有一定疏水性能的高分子化合物，这也就进一步减少了陶粒砂表面的腐蚀，从而提高了长时间浸泡过程中该陶粒砂的机械强度，延长了该陶粒砂的使用寿命。
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1.一种油田用陶粒砂，其特征在于：该陶粒砂包括骨料和包裹在骨料外表面的壳料，壳料与骨料的质量比例为1:(2-7)；
2.根据权利要求1所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的基体，按照重量份数计，包括以下组分：7-8份陶粒、0.5-1份型砂、0.2-1份粘结剂。
3.根据权利要求1所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的壳料为高分子化合物，按照重量份数计，壳料包括以下组分：10份双端活性硅氧烷、1-5份聚乙烯醇、1-5份苯硫醇，所述双端活性硅氧烷的结构式如下所示：
4.根据权利要求3所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的聚乙烯醇的粘均分子量为50000-300000。
5.根据权利要求3所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：骨料的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：壳料的制备方法包括以下步骤：(1)将双端活性硅氧烷、聚乙烯醇按照重量比例混合均匀并加入到水中，向水中加入乳化剂并搅拌至乳液状，得到乳状液；
7.根据权利要求5所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的
8.根据权利要求6所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和NP-15，十二烷基磺酸钠、NP-15、水与聚乙烯醇的重量比例为：(0.2-0.6):(0.2-0.6):(35-60):1。
9.根据权利要求6所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：三氟甲烷硫酸钠、正丙胺与聚乙烯醇的重量比例为：(0.8-2):(1.5-2.5):8.0。
10.根据权利要求6所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的陶粒经预处理，所述的预处理方法为：将该陶粒加入碱液中，浸泡30-60min，接着使用去离子水对陶粒清洗2-3次，然后将陶粒放进低温等离子体处理仪中，气体流量为15-80sccm，真空度为25-60Pa，等离子体激发频率为20-200KHz，其中以氮气为处理气体处理10min，然后以氧气为处理气体处理10-20min。
...【技术特征摘要】
1.一种油田用陶粒砂，其特征在于：该陶粒砂包括骨料和包裹在骨料外表面的壳料，壳料与骨料的质量比例为1:(2-7)；
2.根据权利要求1所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的基体，按照重量份数计，包括以下组分：7-8份陶粒、0.5-1份型砂、0.2-1份粘结剂。
3.根据权利要求1所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的壳料为高分子化合物，按照重量份数计，壳料包括以下组分：10份双端活性硅氧烷、1-5份聚乙烯醇、1-5份苯硫醇，所述双端活性硅氧烷的结构式如下所示：
4.根据权利要求3所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：所述的聚乙烯醇的粘均分子量为50000-300000。
5.根据权利要求3所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：骨料的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种油田用陶粒砂，其特征在于：壳料的制备方法包括以下步骤：(1)将双端活性硅氧烷、聚乙烯醇按照重量比例混合均匀并加入到水中，向水中加入乳化剂并搅拌至乳液状，得到乳状液；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈厚发，刘婧，李宏岐，陈思远，邢警，郝缓，
申请(专利权)人：郑州市新郑梅久实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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