低密度高强度陶瓷颗粒及其制造方法[0002]石油压力支撑剂是一种用于油气田钻采过程中的压裂用的主要材料，其矿物组成和使用功能属陶瓷材料，主要用于填充到低渗透矿床的岩层裂缝中，起支撑裂缝不因应力释放而闭合的作用，让油气从裂缝通道中流出，从而保证油、气的高导流能力，增加油、气井产量。陶瓷颗粒在油气田开采应用过程中与压力液的性能(如粘度、流变性等)及泵送条件(如排量、设备功率)密切相关，将直接决定开采成本和油气产量。在能满足油气田压裂工艺要求的前提下，超低密度、高强度陶瓷颗粒是压力支撑剂未来发展的重要方向。
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种密度小于1.48g/m3的超低密度高强度的陶瓷颗粒。[0004]本发明还要提供一种上述陶瓷颗粒的制造方法。 [0005]本发明解决技术问题所采用的技术方案是:低密度高强度的陶瓷颗粒，其组成成分的重量百分比含量为:铝土矿:60-90%、硅渣:0-30%、钒钛化合物:0-10%和烧结助剂:3-7% ο[0006]进一步的，其中硅渣:2_30%。[0007]进一步的，所述铝土矿中Al2O3的含量为30-55%，所述硅渣中SiO2的含量为8_95%，所述钒钛化合物中钒钛的总含量为5-10%[0008]进一步的，所述铝土矿中Al2O3的含量为大于或等于30%但小于38%。
[0009]进一步的，所述铝土矿采用三级铝土矿，所述硅渣采用硅石或石英砂，所述钒钛化合物采用低品位钥;钛磁铁矿。
[0010]进一步的，其密度小于1.48g/m3。
[0011]采用上述的低密度高强度的陶瓷颗粒构成的石油压力支撑剂。
[0012]低密度高强度的陶瓷颗粒的制造方法，该方法包括以下步骤:1)将各组成成分分另帽细；2)按比例配料，搅拌，混合均匀；3)造粒成球；4)高温烧结。
[0013]进一步的，步骤3)所述造粒成球的水分为9-12%。
[0014]进一步的，步骤4)所述烧结的温度在1300-1500°C，烧结时间为3_6h。
[0015]本发明的有益效果是:本发明充分利用丰富的三级铝土矿资源以及工业废弃物，其中的有益元素通过烧结过程的固相反应，实现陶瓷颗粒矿相重新构建，形成均匀分布的低密度高强度的硅酸盐化合物，从而减少对优质高品位铝土矿资源的依赖，增强陶瓷颗粒产品的强度与抗破碎能力。本发明产品的内在质量好，产品质量稳定，颗粒物相中含高强度的铝化物(如硅酸铝)、钒钛化合物(如碳化钒)，比普通的密度为2%以上支撑剂的耐酸溶解性提高2.5%以上，颗粒破碎率降低1.5%以上，破碎强度及硬度均符合技术要求，并在增强陶粒颗粒产品的强度和抗破碎能力的同时，确保密度小于1.48g/m3，从而得到一种可用作石油压力支撑剂的超低密度高强度的陶瓷颗粒。

[0017]选用重量百分比含量(以下同)为80%的三级(按国家标准矿种品位的划分，以下同)铝土矿(其中Al2O3含量是37%)、10%的硅渣(其中SiO2的含量为10%)、5%的钒钛化合物(其中钒钛的总含量为5%)和5%的烧结助剂，将各组成成分磨细，将磨细的粉料搅拌后混合均匀，控制水分含量为10%，造粒后在回转窑中进行烧结，烧结温度控制在1350-1400°C，烧结时间4h，得到本发明的低密度高强度陶瓷颗粒。
[0018]检测产品的酸溶解度(行业标准SY/T5108-2006)为5%，密度小于1.47g/cm3,颗粒粒径为30-50目，破碎压力为69MPa，破碎率为6.5%，符合行业标准SY/T5108-2006。
[0019]实施例2:
[0020]选用60%的三级铝土矿(其中Al2O3含量是45%)、30%的硅渣(其中SiO2的含量为50%),3%的钒钛化合物(其中钒钛的总含量为10%)和7%的烧结助剂，将各组成成分磨细，将磨细的分料进行搅拌后混合均匀，控制水分含量为9%，造粒后在回转窑中进行烧结，烧结温度控制在1360-1480°C，烧结时间为5h，得到本发明的低密度高强度陶瓷颗粒。
[0021]检测产品的酸溶解度为5%，密度小于1.48/cm3,颗粒粒径为30_60目，破碎压力为69MPa，破碎率为5.9%，符合行业标准SY/T5108-2006。
[0022]实施例3:
[0023]选用90%的三级铝土矿(其中Al2O3含量是30%)、2%的硅渣(其中SiO2的含量为82%),5%的钒钛化合物(其中钒钛的总含量为8%)和3%的烧结助剂，将各组成成分磨细，将磨细的分料进行搅拌后混合均匀，控制水分含量为9.5%，造粒后在回转窑中进行烧结，烧结温度控制在1370-1430°C，烧结时间为6h，得到本发明的低密度高强度陶瓷颗粒。
[0024]检测产品的酸溶解度为5%，密度小于1.46/cm3,颗粒粒径为40_70目，破碎压力86MPa，破碎率为7.5%，符合行业标准SY/T5108-2006。