水力压裂技术是油气田增产的一项重要手段,作为水力压裂的重要组成部分,支撑剂性能的优劣对油气开采的压裂效果具有重大影响。而开发利用其它矿物或者废料来制备支撑剂,不仅能更好的利用资源,还可保护环境。在新疆、河南等地的红柱石开采地,堆存了大量的红柱石尾矿,占用了宝贵的土地资源,同时还产生大量粉尘、污染环境。所以利用红柱石尾矿来制备陶粒支撑剂和覆膜支撑剂,除了可以解决红柱石尾矿的危害,更可以使其得到有效的利用,具有重要的实际意义。将主要原料进行轻烧,利用轻烧铝矾土和轻烧红柱石尾矿进行红柱石陶粒的制备实验。考察轻烧红柱石尾矿添加量对陶粒性能的影响,针对50%轻烧红柱石尾矿添加量的陶粒配方进行优化。通过讨论粘结剂、添加剂以及煅烧温度对其性能的影响,再利用体、视密度、破碎率测试以及X射线衍射和扫描电镜分析,得到红柱石尾矿掺混铝矾土制备陶粒支撑剂的最佳配方。采用单因素实验和正交试验通过支撑剂主要物理性能的测试,讨论明胶浓度、芯壁比、乳化剂浓度、油水相比对覆膜的影响,确定了红柱石陶粒覆膜的较优配方。研究结果表明,将原料在900℃条件下保温2.5h,失重率最大,较之轻烧前粒度有一定的降低,原料中各氧化物含量有一定的提高,矿物成分发生了较大变化。在红柱石陶粒支撑剂的制备过程中,随着轻烧红柱石尾矿添加量的增大,陶粒的破碎率不断增加,到添加量为50%时,破碎率达到10.49%,超过行业标准的9.0%,其后的工作便围绕着50%轻烧红柱石尾矿添加量的配方优化展开,得到的最优配方为:添加1份氧化铁粉,在1260℃条件下煅烧2h,所制得的支撑剂体积密度为1.47g/cm3,视密度为2.78 g/cm3,破碎率为8.58%,满足行业标准。对所制得的红柱石陶粒进行覆膜的最佳条件为:明胶浓度0.11 g/ml、芯壁比为5、乳化剂浓度0.03 g/ml、油水相比为10,通过方差分析得知陶粒覆膜的主要影响因素为芯壁比,其次是乳化剂浓度、油水相比和明胶浓度。覆膜后,支撑剂的抗破碎能力得到较大提高,破碎率由8.58%降到了 2.16%,体密度和视密度均得到降低,可有效降低携载液和泵送设备的成本。对年产10万吨的红柱石陶粒支撑剂规模进行了初步经济评价,表明项目有较好的盈利能力。