压裂天然石英砂

压裂天然石英砂（600/300μm，425/212μm）

卿三权

盘锦市兴隆台区锐华工贸有限公司成立于1999年，是辽河油田井下作业公司家属管理站通过股份制改造后成立的。主要安置井下作业公司职工家属就业，按照辽河油田文件精神公司享受辽河油田多种经营企业的待遇。公司原有职工家属68人，已退休40人，现有28人。固定资产505万元，流动资金300万元，占地面积15200㎡建筑面积5200㎡。我公司是专业从事压裂砂生产，劳动保护用品加工，印刷品生产的企业。长期以来一直为辽河油田和长城钻探服务，早在1977年的家属管理站时期就从事石英砂生产并为辽河油田压裂提供这项产品服务，到目前为止已有40年的时间。在长期的合作中我们与压裂公司建立了良好的供货关系，以及美好的诚信和相互间深刻的了解，公司原料基地位于内蒙古赤峰地区，硅矿储量6000万吨以上，压裂石英砂的生产能力可达年产10万吨，产品具有高强度，低密度，圆球度好，光洁度高，导流能力强，施工摩阻小，造缝能力强，在国内同行业中产量名列前茅，可广泛用于油水井压裂，铸造行业，高压油气层的压裂改造，公司依托科研院所，大专院校和石油行业的专家在产品工艺方面，产品质量提升方面进行研究，产品质量有了进一步的提高。公司秉承‘以质量求生存，以科技求发展，管理求效益’的企业核心文化理念，集中优质资源，做出特色，做出优势，竭诚为用户服务，提高质量，保障安全，力争成为技术领先，服务完善的压裂支撑剂企业。

1、产品介绍

油田油藏埋藏深,温度高,渗透率低,断块多,地下情况复杂,不同的区块又有

各自的特点,使得压裂施工在一些区块的成功率较低,经常出现过早脱砂的现象。而且油井压裂后初期产量较高,但递减快,稳产时间短,累积产量少。为进一步提高压裂施工成功率和有效率,针对油田的实际情况,应用加细砂工艺技术能有效降低裂缝弯曲摩阻;减少压裂液滤失到细微裂缝中去,降低储层伤害,提高施工成功率;还能实现裂缝深穿透,延长压裂有效期。由此我们公司研究生产了细砂产品来适应油田发展的需要，该产品具有耐压强度高，密度低，圆球度好，光洁度高，导流能力强等优点。主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品，对增产石油天然气有良好效果。

2、作用机理

在压裂施工中加入适量细砂或粉砂,能降低近井地带的弯曲摩阻,充填地层微裂缝,并提高液体效率,降低储层伤害,延长压裂有效期。

1）降低近井地带的弯曲摩阻

近井地带的弯曲摩阻是造成部分压裂井失败的主要原因,弯曲摩阻的产生机理一般认为是由于近井地带射孔相位引起的裂缝不规则造成的,高浓度携砂液在经过近井地带时由于流通路径的不规则造成额外的流动阻力,容易发生支撑剂从压裂液中析出,造成近井脱砂,发生砂堵,这种危险随砂浓度的提高而迅速增大。如何减轻这种情况,目前较为有效的办法是在前置液中加入细砂或粉砂,借助水力切割作用对弯曲裂缝进行冲刷使其平滑降低裂缝摩阻。

2）填充地层微裂缝延长压裂有效期

填充地层微裂缝,提高液体效率,降低储层伤害,并实现裂缝深穿透,延长压裂有效期。压裂施工时,压力将施加在岩石上,当施加的压力接近岩石破裂压力时,便有无数的细微裂缝形成。然后,继续沿着裂缝的前沿扩展,也就是从外部向

岩层内部发展,这种在水力压裂时扩展的理论可用以解释处在压裂施工中经常观察到的一些现象。

(1)在低渗透层中过早脱砂。

(2)裂缝穿透深度达不到设计的结果。

(3)油气井产量达不到预期的增产倍数。

通过大量的总结分析认为,这是由于部分压裂液滤失到无数的细微裂缝和遇到的裂缝之中,而没能起到使裂缝延伸的作用。压裂液的这种滤失可以用高粘液体或暂时性降滤失剂等加以控制。但是当压裂施工完成后,压开的裂缝和天然裂缝即闭合,并且滤失到微裂缝中的压裂液形成的残渣被固定在微裂缝中,造成堵塞伤害。另一种控制滤失的有效方法是加入细砂或粉砂,这些细砂或粉砂能够进入许多细微的裂缝和通道,可减少压裂液向这些裂缝的滤失。虽然粉砂形成的支撑裂缝导流能力相对较低,但仍然高于地层的原始渗透率,这样使地层与主裂缝形成有效沟通。在压裂作业结束后,地层中就有了向井眼排流的导流渠道,不仅从主裂缝,而且也从许多小裂缝和天然裂缝中向井眼排流,从而提高压裂效果。

3、市场需求

目前我国页岩气压裂主要采取滑溜水压裂液携砂，支撑剂以陶粒为主。由于陶粒密度大，滑溜水压裂液携砂能力又差，所以较容易产生砂卡事故，且携砂量还小。为了保证施工安全，在能满足地层压力情况下，现在施工现场趋于使用较细规格的天然石英砂代替陶粒进行施工，这样既能保证施工安全，又能节约施工成本（陶粒砂2000元/吨，天然石英砂750元/吨左右）。

4、主要性能指标

600/300μm产品性能指标

425/212μm产品性能指标

5、技术创新点

1)细砂或粉砂可以进入细微裂缝和通道,减少压裂液向这些裂缝中的滤失,降低压裂液对油层孔隙的堵塞伤害,提高施工成功率。

2)细砂或粉砂进入细微裂缝和通道后,大大提高了液体效率,能实现裂缝深

穿透,延长压裂有效期。

6、现场应用

加细砂或粉砂压裂工艺是国外普遍应用的方法,这种方法使很多低孔隙低渗透层成功地获得了增产。但在国内,很多人不能接受加粉砂工艺技术,在最初应用时也受到极力反对,随后推广应用效果的提高(施工成功率提高、有效期增长),各油田现在都主动要求压裂施工中加入细砂或粉砂。主要做法是根据地层情况及压裂规模在前置液中加适量粉砂。中原油田10口井加粉砂压裂施工的效果统计见表1。