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陶粒压裂支撑剂研究现状及新进展

周少鹏 , 田玉明 , 陈战考 , 王凯悦 , 李占刚 , 柴跃生

硅酸盐通报

压裂支撑剂是石油、天然气工业水力压裂过程中,随压裂液一起泵入到地层裂缝中起支撑裂缝、增大油气导流率的专用材料.陶粒压裂支撑剂与石英砂、树脂包砂相比具有破碎率低、耐腐蚀、导流能力好且性价比高的特点,已经被越来越多的油田所采用.目前陶粒支撑剂生产工艺已相当成熟,在压裂作业中取得了良好的效果,但也存在密度偏高、回流严重等问题.文章简要介绍了陶粒压裂支撑剂,总结了目前陶粒压裂支撑剂存在的问题和最近几年国内外陶粒压裂支撑剂的研究进展,重点介绍了标记型、核-壳结构型及选择性支撑剂等几种新型陶粒压裂支撑剂,最后探讨了陶粒压裂支撑剂发展前景及方向.

关键词: 陶粒支撑剂 , 低密度 , 回流 , 页岩气

一种低密度陶粒压裂支撑剂的制备及性能研究

刘爱平 , 田玉明 , 赵鹏飞 , 孔祥辰 , 柴跃生 , 李占刚

硅酸盐通报

本文以三级铝矾土和砂土为主要原料,在1440～1520℃高温下,制备了性能优良的低密度陶粒支撑剂,研究了烧结温度对其物相形貌、物理性能的影响.其结果表明:烧成温度在1500℃时,制备的试样主要物相为莫来石和石英,体密度为1.35 g/cm3,视密度为2.78 g/cm3,35 MPa闭合压力下的破碎率为9.47％.符合国标,适合闭合压力高于浅井油气井的应用.

关键词: 陶粒支撑剂 , 低密度 , 物相 , 破碎率

紫砂土制备压裂支撑剂的研究

刘洪礼 , 柴跃生 , 周毅 , 白频波 , 李占刚 , 田玉明

硅酸盐通报

本文首次以阳泉紫砂土和Ⅱ级铝矾土为原料,在不同烧成温度下制备了莫来石-石英质石油压裂支撑剂.利用XRD、SEM等方法,对制品的显微结构和物化性能进行了分析和探讨.结果表明:随着烧成温度的提高,紫砂土和铝矾土制备的支撑剂的破碎率逐渐降低,显微结构趋于致密,1280℃左右性能较佳,20/40目试样的体积密度为1.45 g./cm3,视密度为2.92g/cm3,35 MPa闭合压力下的破碎率仅为8.05％,试样满足行业标准SY/T5108-2014的要求.

关键词: 石油压裂支撑剂 , 烧结温度 , 紫砂土 , 铝矾土

烧结温度对煤层气井用陶粒支撑剂的影响研究

王田惠 , 田玉明 , 周毅 , 柴跃生 , 李占刚 , 白频波

硅酸盐通报

本文以阳泉铝矾土和煤矸石为原料,长石为烧结助剂,制备了适用于煤层气水力压裂开采的陶粒支撑剂.利用SEM和XRD,表征了不同温度下烧结的陶粒支撑剂的显微结构及物相组成;研究了烧结温度对陶粒支撑剂材料的抗破碎率、密度的影响.结果表明:样品结晶相为莫来石,刚玉和方石英,并随着温度升高,莫来石相含量逐渐增多,且结晶度也越来越好,在1450℃时,二次莫来石仍未转化完成;随着烧结温度的升高,样品密度与呈先上升后下降的趋势,破碎率呈现先降低后升高的趋势.1300℃烧结下的样品性能最好,体积密度为1.40 g/cm3,35 MPa下破碎率为7.06％.

关键词: 陶粒支撑剂 , 铝矾土 , 煤层气 , 烧结温度

利用焦宝石和钾长石制备低密高强陶粒支撑剂的研究

冯伟乐 , 田玉明 , 白频波 , 王凯悦 , 李占刚 , 柴跃生

人工晶体学报

以焦宝石和钾长石为原料,在1380 ～1480℃下烧结制备了低密高强陶粒支撑剂,研究了烧结温度对支撑剂性能的影响.结果表明:1420℃烧结制备的20/40陶粒支撑剂性能最佳,其体积密度为1.56 g/cm3,视密度为2.72g/cm3,在52 MPa闭合压力下的破碎率为6.32％.在烧结过程中,钾长石软化分解生成的长石玻璃相降低了支撑剂的烧结温度,同时玻璃相的生成有利于Al2O3和SiO2的相互扩散,促进了莫来石相的形成与生长.另外,长石玻璃相填充于坯体的莫来石相之间,使得支撑剂较致密,从而提高了支撑剂的力学性能和化学稳定性.

关键词: 焦宝石 , 烧结温度 , 低密高强 , 陶粒支撑剂

锰矿粉掺量对莫来石-刚玉质陶粒支撑剂结构及性能的影响

田玉明 , 马晓霞 , 周毅 , 柴跃生 , 李占刚

人工晶体学报

以阳泉产三级铝矾土与粘土为原料,锰矿粉为烧结助剂,于1420℃下制备了莫来石-刚玉质陶粒支撑剂,讨论了锰矿粉含量对支撑剂样品结构及性能的影响.结果表明:随锰矿粉掺量的增加,支撑剂样品的主晶相莫来石颗粒形状由针状变为柱状,晶粒尺寸逐渐变大,并且刚玉相衍射峰强度增加;当锰矿粉掺量为4wt％时,试样的性能最佳:视密度2.998 g/cm3,体积密度1.62 g/cm3以及52 MPa闭合压力下的破碎率8.13％.

关键词: 陶粒支撑剂 , 莫来石 , 刚玉 , 显微结构 , 锰矿粉

空间充气展开结构用刚化材料和刚化技术的研究现状

刘宇艳 , 孟秋影 , 谭惠丰 , 杜星文

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.02.018

刚化技术和刚化材料是空间充气展开结构的一项合材料;热塑性(和轻度交联热固性)复合材料;铝/聚合物层合板.本文介绍了这几种材料的典型刚化技术,分别介绍了刚化体系的特点、研究现状以及该刚化技术相应的优势与局限性.

关键词: 空间充气展开结构 , 刚化材料 , 刚化技术

李晓刚：材料腐蚀信息学界的“追梦郎中”--记国家材料环境腐蚀平台主任、北京科技大学新材料技术研究院李晓刚教授

孙金 , 吴钰重

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2016.02.01

关键词:

《金属学报》纪念李薰奖金基金简章

金属学报

<正> 一、为纪念李薰创办和主编《金属学报》,继承并发扬他毕生致力于科技进步的业绩,特设立《金属学报》纪念李薰奖金基金.二、基金来源是乐于赞助的科研单位、高等院校、企业、团体的捐赠.基金属于专款,全部存入银行,每年支取利息,直接用于奖励.

关键词:

逆胶束介导化学发光法测定烟酸占替诺

石文兵

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2008.09.027

在酸性条件下,烟酸占替诺分子中氮原子被质子化后与阴离子AuCl-4形成离子缔合物,该缔合物被三氯甲烷带入鲁米诺的氯化十六烷基三甲基铵(CTAC)逆胶束中,离解出来的AuCl-4立即与鲁米诺产生化学发光. 在一定浓度范围内,发光强度与烟酸占替诺的含量呈线性关系. 在优化的试验条件下,烟酸占替诺的检测线性范围为0.01～15×10-6 g/mL,检出限(3σ)为0.4×10-9 g/mL,对浓度为1.0×10-6 g/mL的烟酸占替诺进行11次平行测定,其RSD为1.26%. 方法简单、灵敏,已成功用于针剂中烟酸占替诺的测定.

关键词: 逆胶束 , 烟酸占替诺 , 化学发光