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支撐劑

支撐劑

支撐劑是指具有一定粒度和級配的天然砂或人造高強陶瓷顆粒。陶粒支撐劑以鋁礬土為原料,通過粉末制粒,燒結而成,具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、高強度、高導流能力、低密度、低破碎率等特點,使用最為廣泛。在砂粒或陶粒表面涂覆樹脂,能夠進一步提高支撐劑的強度和導流性能。用石油支撐劑隨同高壓溶液進入地層充填在巖層裂隙中,起到支撐裂隙不因應力釋放而閉合的作用,從而保持高導流能力,使油氣暢通,增加產量。

支撐劑
物料介紹

支撐劑是指具有一定粒度和級配的天然砂或人造高強陶瓷顆粒。陶粒支撐劑(ceramic proppant)以鋁礬土為原料,通過粉末制粒,燒結而成,具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、高強度、高導流能力、低密度、低破碎率等特點,使用最為廣泛。

在砂粒或陶粒表面涂覆樹脂,能夠進一步提高支撐劑的強度和導流性能。支撐劑是壓裂施工的關鍵材料。

石油支撐劑又叫石油壓裂支撐劑。在石油天然氣深井開采時,高閉合壓力低滲透性礦床經壓裂處理后,使含油氣巖層裂開,油氣從裂縫形成的通道中匯集而出,此時需要流體注入巖石基層,以超過地層破裂強度的壓力,使井筒周圍巖層產生裂縫,形成一個具有高層流能力的通道,為保持壓裂后形成的裂縫開啟,油氣產物能順暢通過。用石油支撐劑隨同高壓溶液進入地層充填在巖層裂隙中,起到支撐裂隙不因應力釋放而閉合的作用,從而保持高導流能力,使油氣暢通,增加產量。

支撐劑的分類:

1、從類別分類

硬脆性陶粒支撐劑,韌性支撐劑

2、從材質分類

石英砂、金屬鋁球、核桃殼、玻璃珠、塑料球、鋼球、陶粒、樹脂覆膜砂等,使用量為:石英砂占市場份額50%,樹脂覆膜砂約占市場份額15%,陶粒以硬度高,成本低正廣泛應用。

支撐劑性能

支撐劑性能包括支撐劑的物理性能和導流能力。前者包括支撐劑粒度組成及分布、園球度和表面光滑度、濁度、密度(顆粒密度和體積密度)、酸溶解度、抗壓強度;后者包括短期導流能力和長期導流能力。依據石油行業標準SY-5108/97進行。

支撐劑選擇

篩選出的支撐劑應適合于儲層及壓裂工藝要求,同時應易于輸送、價格便宜、貨源廣。

井儲層埋藏深度1300m左右,由于破裂壓裂梯度高(0.025MPa/m),支撐劑承受的閉合壓力在25MPa左右,選用石英砂的導流能力很低,將影響到壓裂效果,應使用普通陶粒作支撐劑。考慮到貨源情況,建議選用20/40目攀鋼或騰飛普通陶粒作支撐劑。在平均閉合壓力25MPa的作用下,該種支撐劑可以提供100 um2·cm的導流能力,該值是短期導流能力試驗結果,考慮到壓裂液對支撐劑層的傷害以及支撐劑長期承壓破碎、壓實和微粒運移等因素對導流能力帶來的影響,因此取該值的20%,即25 um2·cm作為設計計算用值。

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