【摘 要】
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在保证支撑剂高强度的条件下,尽可能降低支撑剂的视密度是页岩气清水压裂技术开发的关键.本工作以低品位铝矾土、微米SiO2为主原料,水玻璃、纳米SiO2、氧化锰为辅料,用等离子
【机 构】
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北华航天工业学院材料工程学院,河北廊坊065000;北京服装学院,北京100029;中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京100190
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在保证支撑剂高强度的条件下,尽可能降低支撑剂的视密度是页岩气清水压裂技术开发的关键.本工作以低品位铝矾土、微米SiO2为主原料,水玻璃、纳米SiO2、氧化锰为辅料,用等离子动态烧结和后期高温烧结法制备方法制备超轻支撑剂,探讨了不同氧化锰掺杂量和不同烧结时间对其物相成分、体积密度、视密度和承压69 MPa下破碎率的影响.并基于经典PKN压裂模型模拟超轻支撑剂在裂缝中沉降与运移规律进行研究.结果 表明,成功制备了视密度为1.639 g/cm3,在69 MPa下破碎率8.91％的超轻支撑剂,其最佳氧化锰掺杂量为7.5wt％,最佳烧结温度和烧结时间为950℃和2h.超轻支撑剂比常规支撑剂在水平方向上运移了更长的距离,支撑剂在裂缝内部的分布也相对更均匀,可以满足中深油井的清水压裂要求.
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