1.一種超低密度堇青石質石油壓裂支撐劑,其特征在于:該支撐劑的主晶相為堇青石結構,且按照重量比,由75~79份的粉煤灰、11~14份的輕燒鎂粉、5~6份的焦作粘土和4~6份的復合礦化劑燒制而成,所述復合礦化劑為氧化錳和碳酸鋇按照等重量比混合而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種超低密度堇青石質石油壓裂支撐劑,其特征在于:所述輕燒鎂粉為菱鎂石在750~800℃的氧化氣氛下保溫煅燒30~40min后粉碎得到的MgO含量>92%的粉料。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種超低密度堇青石質石油壓裂支撐劑,其特征在于:所述粉煤灰中,SiO2 的質量百分含量為54%~57%,Al2O3的質量百分含量為20% ~22%,CaO的質量百分含量為6.0~8.5%,燒失量<1.5%,酸性模量為2.5~3.0。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種超低密度堇青石質石油壓裂支撐劑,其特征在于:所述焦作粘土為一種結合力強的塑性粘土,其中,SiO2的質量百分含量為46%~48%、Al2O3的質量百分含量為37%~40%,可塑性指標為3.7~3.9。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種超低密度堇青石質石油壓裂支撐劑的制備方法,首先,按照權利要求1所述的比例選用并稱取各組成物料進行處理,然后將其混合后磨成超細粉并造粒,最后燒制成型,其特征在于,所述燒制成型是指:將造好的支撐劑顆粒送入窯爐內,在氧化氣氛中,先以4-5℃/min的升溫速率將溫度升高到1000℃,并保持該溫度15-20min,而后以1-2℃/min的升溫速率將溫度升高到1170~1180℃,并保持該溫度60-70min,最后再以6-8℃/min的降溫速率冷卻至常溫即制得產(chǎn)品。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種超低密度堇青石質石油壓裂支撐劑的制備方法,其特征在于,所述對組成物料進行處理是指:
1)對粉煤灰和焦作粘土進行干燥,使其含水率低于4%;
2)輕燒鎂粉的制備:將菱鎂石原料先破碎成<10 mm的顆粒料,然后將菱鎂石顆粒料在750~800℃的氧化氣氛下保溫煅燒30~40min,冷卻后粉碎至細度<0.074 mm。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種超低密度堇青石質石油壓裂支撐劑的制備方法,其特征在于,所述混合后磨成超細粉并造粒的具體操作如下:
1)將處理后的各組成原料按照比例混合后進行球磨,直至混合料的粒徑<22微米,中位徑D50達到5.8微米;
2)將球磨后得到的超細粉導入成球機中,然后邊噴灑霧化水邊使超細粉隨成球機旋轉,使之逐步團聚成球;在成球之后再繼續(xù)旋轉拋光30min時間,使支撐劑顆粒的質地更加密實、表面更加光滑,最終成為直徑為425~850微米、質地密實、表面光滑的球狀顆粒。