石油压裂砂生产工艺及质量标准？

石油压裂砂生产工艺是一种采用铝矾土、锰粉、外加剂为原料，经过破碎、烘干、配料、成球、煅烧、冷却、筛分而成的石油压裂砂的新型生产工艺。生产的石油压裂砂具有强度高、抗压耐磨、圆度高、抗震性、抗渗透性好等优点。

石油压裂砂生产工艺是目前石油支撑剂工艺加工最理想的焙烧工艺，也是最关键的工序之一，它主要优点是：产能大，以控制，可操作性强，适合于各种规格的陶粒砂焙烧。针对陶粒砂的特定性，我公司开发生产的回转窑，结合实际生产中存在的不足，对产品不断地改进，使产品日趋完善，从而有效地保证了石油支撑剂的焙烧质量。

石油压裂砂生产工艺简介：将进厂粒度为 300 ～ 500mm 的铝矾土，破碎后送入沸腾炉烘干机进行烘干，然后与锰粉、外加剂等经过配料站， 进入带有涡流选粉机的粉磨系统制备细度 400 目以上的生料粉，采用郑矿机器研制的新型制粒机，加水后将生料粉制成粒度合格的球粒。球粒进入窑尾设置的烘干机，利用窑尾废气的余热， 使球粒的水分降低，然后经过筛分进入回转窑进行煅烧。煅烧好的陶粒砂经单冷机冷却后通过圆筒筛进行筛分，合格的不同粒径分别包装后出厂，不合格的球粒返回到粉磨系统。

1.石油压裂砂生产工艺破碎系统

进厂的铝矾土，块度约300~500mm，水分约8%。铝矾土进厂后，堆放在堆棚内。储存量一般在一个月左右。

铲车把铝矾土铲入料仓，经过板式喂料机均匀连续喂入鄂式破碎机，破碎后粒度成为50~80mm，然后经皮带机输送到反击式破碎机，粒度小于20mm。

破碎后的铝矾土储存在缓冲料仓内。

2.石油压裂砂生产工艺铝矾土烘干系统

缓冲料仓内的碎矾土，经过皮带机、提升机，进入到沸腾炉顶部的圆仓，仓下设置称重皮带喂料机，使碎矾土均匀进入烘干机。烘干后的铝矾土送入干矾土库（配料库），也可以送到堆棚 内，存放时间一般5天左右。

沸腾炉产生800~900℃的热烟气。采用低挥发分煤作为燃料。破碎后的煤粒为5~8mm，由圆盘喂料机喂入沸腾炉炉膛，采用自动温度控制系统控制圆盘喂料机的喂料速度，稳定沸腾炉的燃烧温度。

采用袋式收尘器对出烘干机的废气进行净化处理，实现粉尘达标排放。

3.石油压裂砂生产工艺配料站系统

采用铝矾土、锰粉、外加剂进行配料。各种物料均输送到配料库内。库下设置调速皮带称重喂料机，由微机配料系统实现物料的自动配比。配比后的物料，经过皮带输送机进入粉磨系统。

4.石油压裂砂生产工艺粉磨系统

粉磨系统采用闭路系统，生产细度500目以上的生料粉。

磨机采用三仓管磨。选粉机选用O-sepa型*涡流选粉机，改变选粉机的转速，可以很方便的调整产品的细度。选出的成品生料粉，由高浓度的气箱脉冲袋式收尘器收集后，送入生料圆库。

5.石油压裂砂生产工艺制粒系统

制粒采用郑矿机器公司研发的新型制粒机。该制粒机具有成球速度快、效率高、圆度好、清洁生产的特点。

生料圆库的生料卸出后，采用螺旋输送机和提升机输送到新型制粒机顶部的料仓，料仓下采用螺旋称重喂料机，把生料送入制粒机内。

制粒用水经计量后放入制粒机内。生料和水的比例可以调整。

制粒机内的生料和水在机内高速旋转的搅拌棒和低速旋转的内筒的作用下，形成生料球粒。经过一定的时间后，制粒结束，生料球粒由下部的卸料管道排出，落入皮带喂料机上。生料球粒再输送到窑尾烘干机。

6.石油压裂砂生产工艺窑尾烘干机系统

新制的球粒含水约15%，利用窑尾的废气余热，在窑尾烘干机内，可使球粒水分降低到8%左右，然后入窑煅烧。

窑尾烘干机采用逆流式。该烘干机的热风端，另外设置燃烧器，以备窑尾废气热量不足时，为烘干机提供热风。

烘干机使用的窑尾废气温度约500℃，经过烘干机的利用，温度降为150℃左右，适合窑尾袋收尘器的工况。

出烘干机的生料粒进入中间仓储存，供回转窑使用。

7.石油压裂砂生产工艺回转窑系统

烘干后的生料粒由中间仓卸出，经过提升机提到窑尾，振动筛把生料粒分为合格和不合格两种。合格生料粒进入回转窑煅烧，不合格生料粒返回粉磨系统。

生料粒在回转窑内，随着回转窑的旋转，逐步向窑头方向移动，在烧成带1300℃~1350℃温度下，煅烧成石油支撑剂陶粒砂。陶粒砂进入单筒冷却机进行冷却，冷却机的二次风进入回转窑。

8.石油压裂砂生产工艺窑尾收尘系统

采用袋式收尘器对窑尾废气（包括窑尾烘干机的废气）进行净化处理。回转窑尾另设置增湿塔，对窑尾废气进行降温处理，使废气温度降低到袋收尘器的要求温度。

袋收尘器的排放浓度可以达到30mg/Nm3以下，实现达标排放，清洁生产。

9.石油压裂砂生产工艺成品系统

出冷却机的陶粒砂，提升到振动筛，按照标准要求，分为不同的粒径，进入不同的成品仓，仓下设置电子计量磅秤，重量合格的袋装成品，由缝包机封口后，堆放在成品库房，以备发货。

石油压裂砂生产工艺的性能要求：

1.石油压裂砂要有足够的抗压强度和抗磨损能力，能耐受注入时的强大压力和摩擦力，并有效地支撑人工裂缝。

2.石油压裂砂颗粒相对密度要低，便于泵入井下。

3.石油压裂砂颗粒在温度为200度的条件下，与压裂液及储层流体不发生化学作用，酸溶解度最大允许值应小于7%。

4.石油压裂砂颗粒相对均匀，不可出现大小不一。

石油压裂砂生产工艺是中、低渗透油田勘探、开发工程的重要环节，也是我国油田增产增收的主要途径。目前，随着我国经济的发展，油田企业为了适应经济的发展需求，也逐渐拓宽了油田的开采面积和开采的深度，这给油田的开采和开发提出了更高的要求，低渗透油田的开发增产增收，一直是各大油田急需解决的问题。近年来，我国各大油田根据油田的实际情况，也研制出了很多新型的压裂技术，通过这些新技术在低渗透油田开采中的应用，实现了低渗透油田增产增收的目的。