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【CN109534740A】一种压裂支撑剂的制备方法【专利】

【CN109534740A】一种压裂支撑剂的制备方法【专利】
【CN109534740A】一种压裂支撑剂的制备方法【专利】

石油压裂支撑剂行业情况

二、市场情况 1、产品的市场体量 (1)使用量:陶粒砂市场在2014年度过了一段冷却期,在2015年复苏回暖,中石油年度网络公示显示:陶粒砂使用量已从2008年的21万吨上升至2015年的50度万吨; (2)市场规模:国内石油需求量继续增加,石油对外依存度继续增大。为了满足国内日益增加的石油需求,石油开采业发展迅速。与此相对应的就是相关产品生产的迅速扩大。 我国石油压裂支撑剂行业在这段时间,发展比较迅速,市场规模增速达到20%。 2、产品的市场销售情况

3、国内市场需求量 (1)随着石油天然气工业的发展,石油天然气井的深度越来越大,开采的难度越来越大。例如,塔里木油田的深度达到了6500 米以上。据资料介绍,中国低渗透型矿床占中国未开采总量的55%以上,因此国内对高强度陶粒产品的需求量必将增大。目前我国石油压裂支撑剂年总需求量约为70 万吨。其中,大庆、塔里木、长庆、中原等几大油田,约需45 万吨以上;随着油价的升高、开采力度的加大,对支撑剂的需求量还在快速增长。2012需求将达120万吨,年均增长率约15%。 4、进出口及国际市场需求量 (1)总体而言,出口量小于进口量。我国的陶粒砂产品占据整个北美市场的13%,平均每年的业务总量达30亿美元; (2)目前国际市场对石油压裂支撑剂的年需求量约300 万吨,对高强度压裂支撑剂的需求量约60 万吨。资料显示:世界第一产油国俄罗斯石油支撑剂年需求量60 万吨。南美、北美、苏丹、委内瑞拉、印尼、哈萨克斯坦、澳大利亚等国的年需求量250 万吨。 三、行业现状 1、发展速度 该行业发展较慢,市场规模年均增长率约为15%。企业总产能年均增速约为12%。 2、企业现状 企业数量众多,大多数是小型企业,产量低,技术含量低。 3、行业增长速度 我国石油压裂支撑剂行业的增长速度约为10%。 4、对该行业的投资 四、行业竞争情况 1、竞争要素 (1)技术水平、企业规模、研发能力、营销渠道、原材料的获得。 (2011-2016 年中国石油压裂支撑剂行业市场运营格局及投资商机研究报告) 2、竞争手段 (1)主要集中在产品价格上。

年产20万吨石油压裂支撑剂项目可行性研究报告(模板)

年产20万吨石油压裂支撑剂项目 可行性研究报告 xxx科技发展公司

第一章项目概述 一、项目概况 (一)项目名称 年产20万吨石油压裂支撑剂项目 (二)项目选址 某开发区 项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并建筑;充分利用自然空间,坚决贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的基本国策,因地制宜合理布置。 (三)项目用地规模 项目总用地面积53406.69平方米(折合约80.07亩)。 (四)项目用地控制指标 该工程规划建筑系数73.24%,建筑容积率1.54,建设区域绿化覆盖率6.49%,固定资产投资强度176.24万元/亩。 (五)土建工程指标 项目净用地面积53406.69平方米,建筑物基底占地面积39115.06平方米,总建筑面积82246.30平方米,其中:规划建设主体工程56882.50平方米,项目规划绿化面积5338.32平方米。 (六)设备选型方案

项目计划购置设备共计167台(套),设备购置费5524.51万元。 (七)节能分析 1、项目年用电量763131.71千瓦时,折合93.79吨标准煤。 2、项目年总用水量22376.67立方米,折合1.91吨标准煤。 3、“年产20万吨石油压裂支撑剂项目投资建设项目”,年用电量763131.71千瓦时,年总用水量22376.67立方米,项目年综合总耗能量 (当量值)95.70吨标准煤/年。达产年综合节能量39.09吨标准煤/年,项目总节能率20.32%,能源利用效果良好。 (八)环境保护 项目符合某开发区发展规划,符合某开发区产业结构调整规划和国家 的产业发展政策;对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,严 格控制在国家规定的排放标准内,项目建设不会对区域生态环境产生明显 的影响。 (九)项目总投资及资金构成 项目预计总投资18828.26万元,其中:固定资产投资14111.54万元,占项目总投资的74.95%;流动资金4716.72万元,占项目总投资的25.05%。 (十)资金筹措 该项目现阶段投资均由企业自筹。 (十一)项目预期经济效益规划目标

石油压裂支撑剂行业情况

二、市场情况、产品的市场体量1年复苏回暖,中石油在2015年度过了一段冷却期,陶粒砂市场在)(1使用量:2014 年度网络公示显示:陶粒砂使用量已从年的50度万吨;2015212008年的万吨上升至石油对外依存度继续增大。为了满足国内日2()市场规模:国内石油需求量继续增加,与此相对应的就是相关产品生产的迅速扩大。,益增加的石油需求石油开采业发展迅速。发展比较迅速我国石油压裂支撑剂行业在这段时间,,20%市场规模增速达到。、产品的市场销售情况2(单位:亿元)

3、国内市场需求量 (1)随着石油天然气工业的发展,石油天然气井的深度越来越大,开采的难度越来越大。例如,塔里木油田的深度达到了6500 米以上。据资料介绍,中国低渗透型矿床占中国未开采总量的55%以上,因此国内对高强度陶粒产品的需求量必将增大。目前我国石油压裂支撑剂年总需求量约为70 万吨。其中,大庆、塔里木、长庆、中原等几大油田,约需45 万吨以上;随着油价的升高、开采力度的加大,对支撑剂的需求量还在快速增长。2012需求将达120万吨,年均增长率约15%。 4、进出口及国际市场需求量 (1)总体而言,出口量小于进口量。我国的陶粒砂产品占据整个北美市场的13%,平均每年的业务总量达30亿美元; (2)目前国际市场对石油压裂支撑剂的年需求量约300 万吨,对高强度压裂支撑剂的需求量约60 万吨。资料显示:世界第一产油国俄罗斯石油支撑剂年需求量60 万吨。南美、北美、苏丹、委内瑞拉、印尼、哈萨克斯坦、澳大利亚等国的年需求量250 万吨。 三、行业现状 1、发展速度 该行业发展较慢,市场规模年均增长率约为15%。企业总产能年均增速约为12%。 2、企业现状 企业数量众多,大多数是小型企业,产量低,技术含量低。 3、行业增长速度 我国石油压裂支撑剂行业的增长速度约为10%。 4、对该行业的投资 (单位:亿元) 年度投资金额增长率 年2009 4.7 2011 年32% 6.2 年201213% 7 四、行业竞争情况、竞争要素1(1)技术水平、企业规模、研发能力、营销渠道、原材料的获得。 (2011-2016 年中国石油压裂支撑剂行业市场运营格局及投资商机研究报告)

清洁压裂液

压裂液: 地层水: 配伍性最好, 但悬砂性能差前提是支撑剂的密度降下来。最小的伤害就在于使用地层水加入添加剂,对支撑剂进行改进,利用纳米技术使得它的密度很水一样,强度还要好,那么在水中就能悬浮,这样就达到无伤害的目的。风险大 水力压裂改造技术主要机理为: 通过高压驱动水流挤入煤中原有的和压裂后出现的裂缝内,扩宽并伸展这些裂缝,进而在煤中产生更多的次生裂缝与裂隙,增加煤层的透气性。且可产生有较高导流能力的通道,有效地连通井筒和储层,以促进排水降压,提高产气速度,这对低渗透煤层中开采煤层气尤为重要. 可消除钻井过程中泥浆液对煤层的伤害,这种地层伤害可急剧降低储层内部的压降速度,使排水过程变得缓慢,影响煤层气的开采。 这种技术在煤层气生产实践中也存在一些问题: ①由于煤层具有很强的吸附能力,吸附压裂液后会引起煤层孔隙的堵塞和基质的膨胀,从而使割理孔隙度及渗透率下降,且这种降低是不可逆的,因此,目前国内外在压裂改造技术中,开始使用大量清水来代替交联压裂液,以预防其伤害,但其造缝效果受到一定的影响; ②由于煤岩易破碎,因此,在压裂施工中,由于压裂液的水力冲蚀作用及与煤岩表面的剪切与磨损作用,煤岩破碎产生大量的煤粉及大小不一的煤屑,不易分散于水或水基溶液,从而极易聚集起来阻塞压裂裂缝的前缘,改变裂缝的方向,在裂缝前缘形成一个阻力屏障。 ③对于构造煤(soft coal),采取压裂的办法行不通,因为受压煤层的透气性会更低. 构造煤主要难点:强度弱、煤岩碎、非均质强、渗透性差 清洁压裂液(ClearFRAC) 清洁压裂液的工作原理:加入的表面活性剂形成的胶束,可以在特定的盐浓度下产生,获得粘度,可以在稀释获得遇见亲油相以后通过减少胶束过流面积以后去除粘度。它一种粘弹性流体压裂液,主要成分包括长链的表面活性剂(VES)、胶束促进剂(SYN)和盐(KCl),目前国内外广泛使用是第一代VES 压裂液,主要是阳离子型季铵盐表面活性剂,它们是CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、Schlumberger的JB508型表面活性剂和孪生双季铵盐类表面活性剂。VES压裂液

石油压裂支撑剂性能和分类

【石油压裂支撑剂性能和分类】 陶粒压裂支撑剂是一种陶瓷颗粒产品,具有很高的压裂强度,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。此产品利用优质铝矾土、煤等多 种原材料,用陶瓷烧结而成,是天然石英砂、玻璃 球、金属球等中低强度支撑剂的替代品,对增产石油天然气有良好效果。石油天然气深井开采时,高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后,使含油气岩层裂开,油气从裂缝形成的通道中汇集而出。用高铝支撑材料随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中,起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用,从而保持高导流能力,使油气畅通,增加产量。实践证明,使用高铝支撑剂压裂的油井可提高产量30-50%,还能延长油气井服务年限,是石油、天然气低渗透油气井开采:施工的关键材料。产品应用于深井压裂施工时,将其填充到低渗透矿床的岩层裂隙中,进行高闭合压裂处理,使含油气岩层裂开,起到支撑裂隙不因应力释放而闭合,从而保持油气的高导流能力,不但能增加油气产量,而且更能延长油气井服务年限。 52MPa、69MPa、86MPa低、中、高强度陶粒支撑剂,是一种高技术含量的产品。利用河南省得天独厚的优质铝矾土原料,经过独特的粉磨、制粒和高温烧结而成,具有耐高温、高压、强度高、导流能力强、及耐腐蚀等特点,是开采石油、天然气压裂施工中不可缺少的好帮手。产品经中国石油勘探开发研究院廊坊分院支撑评价实验室检测,各项性能指标完全达到SY/T5108/2006标准,目前在国内处于领先

水平,公司产品经过美国STIM-LAB实验室检验,检验结果完全符合APl标准,已达到国际先进水平。 功能型镀膜支撑剂(详细参数) 基质为石英砂或陶粒颗粒,在颗粒表面涂镀多层高强壳体。在高强壳体外层镀上不同的功能层。不但具有普通型的特点,而且赋予特殊的性能。 1. 超低密度镀膜支撑剂:公司新开发的超低密高强支撑剂,体密度小于1.20g.cm-3,视密度小于 2.0 g.cm-3,69MPa破碎率小于3%,为国内首创。 2.软粘结防沙支撑剂:公司在开发防沙型支撑剂的前提下,通过自主创新,独创研制出具有软粘结的防沙支撑剂,有效地解决因地层运动造成树脂防沙层破坏而引起重新出沙的难题,受到油田方面的高度认可,为国内首创。 3. 减磨型:添加表面润滑剂和特殊材料,使颗粒表面更加光滑和消除静电荷聚集,从而减少压裂设备和管道的磨损 4. 阻水型:改变涂镀表面材料的性能,使颗粒表面具有阻碍水流通过,加速油液通过的能力。在常压下水不能通过,油能顺利通过;在加压下,阻碍水的通过,加速油液的通过。 5. 高透型:根据气体吸附特性,改变颗粒表面涂镀性能,加速气体顺利通过。

10万吨陶粒砂(石油压裂支撑剂)生产线项目可行性研究报告

10万吨陶粒砂(石油压裂支撑剂) 生产线项目 可行性研究报告

目录第一章总论 1.1 项目概况 1.2 项目建设单位概况 1.3 项目提出的背景 1.4 项目报告编制依据和原则 1.5 报告编制范围 1.6 建设规模及内容 1.7 主要经济技术指标 1.8 研究结论 1.9 存在问题与建议 第二章项目建设的必要性和产业关联度分析 2.1 建设的必要性 2.2 产业关联度分析 第三章市场需求分析 3.1产品简介 3.2 石油压裂支撑剂市场前景分析 第四章主要原辅材料供应 4.1 主要原材料供应与来源 第五章生产工艺 5.1 产品技术特点优势 5.2 工艺说明 5.3 工艺技术特点和优势 5.4 产品方案 5.5 设备选型

第六章建厂条件与厂址选择 6.1 项目选址 6.2 建设条件 6.3 公用配套工程 第七章土建工程技术方案 7.1 设计指导思想 7.2 编制原则 7.3 建设内容 7.4 总平面布臵 7.5 土建 7.6 公用工程 7.7 给排水方案 7.8 供电方案 第八章环境保护 8.1 设计依据 8.2 项目对区域环境影响分析及污染治理措施 8.2.1 施工期环境影响分析及治理措施 8.2.1 营运期环境影响分析及治理措施 8.3 环境影响评价初步结论 8.4 绿化 8.5 水土流失与水土保持 第九章消防 第十章节能 10.1 编制依据 10.2 设计原则 10.3节能措施综述 10.4 节能效果分析 10.5 资源综合利用

_ 第十一章劳动安全与工业卫生 11.1 编制依据 11.2 危害因素和危害程度 11.3 安全措施方案 11.4 劳动卫生 第十二章管理体制及定员 12.1 管理体制 12.2 组织机构 12.3 劳动定员 12.4 人员培训 第十三章项目实施计划 13.1 建设工期 13.2 进度安排 13.3 建设期管理 13.4 项目进度管理 13.5 项目费用管理 13.6 项目质量管理 第十四章投资估算与资金筹措 14.1 投资估算 14.2 费用估算说明 14.3 资金筹措 14.4 资金使用计划 第十五章财务评价 15.1 评价依据 15.2 基础数据 15.3 收入估算 15.4 总成本费用估算 15.5 利润总额及分配 15.6 财务评价指标 15.7 财务评价结论

延长油田用压裂液的优点与不足讲解

延安职业技术学院 毕业论文 题目:延长油田用压裂液的优点与不足所属系部:石油工程系 专业:应用化工生产技术(油田化学)年级班级:07应用化工(4)班 作者:李阿莹 学号: 指导老师: 评阅人: 2010年月日

目录 第一章绪论…………………………………………………………………()第二章延长油田地质情况……………………………………………()第三章压裂液概述………………………………………………………()3.1 概述………………………………………………….……………………()3.2 分类……………………………………………………………….………()3.3 压裂液的国内外研究与应用状况…………………………….….()第四章延长油田用压裂液…………………………………..………()4.1 胍尔胶压裂液……………………………………………………………()4.2 清洁压裂液………………………………………………………………()4.3清洁压裂液与胍胶压裂液的应用对比…………………………………()结论…………………………………………………………..…………….………()参考文献…………………………………………………………….……………()致谢………………………………………………………………………………()

摘要:经过几十年的开发,延长油田已进入中后期开发阶段,为了达到稳产、增产进而合理利用资源的目的,油田企业会对部分井实施措施作业。本论文以此为出发点,就油田常用的两种压裂液体系用外加剂、工艺、施工效果等方面做了概述并由对两种压裂液体系的应用对比,总结出各自的有优点与不足. 关键词:水力压裂延长油田胍胶压裂液清洁压裂液

石油压裂支撑剂

石油压裂支撑剂 一、使用压裂开采方式 1、埋藏深 2、致密性强岩层 二、性能:增强石油裂缝导流能力 1、短期导流(用于评价和选择) 2、长期导流(用于压裂效果评价) 三、压裂支撑剂的类型 1、从类别分类 硬脆性陶粒支撑剂 韧性支撑剂 2、从材质分类 石英砂、金属铝球、核桃壳、玻璃珠、塑料球、钢球、陶粒、树脂覆膜砂等,目前使用量为:石英砂占市场份额50%,树脂覆膜砂约占市场份额15%,陶粒以硬度高,成本低正广泛应用。 四、陶粒支撑剂(烧结铝矾土支撑剂、陶粒砂) 成份 主材:铝矾土(含三氧化二铝需达到72%以上,磨粉要求:超细磨粉40)辅料:锰粉,钛 生产方式: 回转窑(成本低,主推) 隧道窑 生产流程:原材料采集-------超细磨粉(精细要求程度400目)制粒-----烘干(230摄氏度-300摄氏度)-----筛析-----入窑----出窑 五、性能 1强度高 2 粒径均匀、圆球度好 3 杂质少杂质构成:铁的氧化物、长石、碳酸盐(以上测试判定酸溶解度)粘土、无机盐(以上测试判定浊度) 4 密度低平均小于 2.09G/CM3 (低<1.6/CM3;中<1.75G/CM3—1.9G/CM3;高<1.9G/cm3—2.09g/cm3) 5 化学惰性高 6 货源充足 六性能指标 圆度 球度 体积密度 视密度 浊度 酸溶解度 筛析 抗破碎能力 七检测标准

API RP60 高强度支撑剂检测方法(美国) ISO13503-2压力支撑剂测试评价方法(世界) SY/T5108—2006 (行业标准,高于国际标准) Q/SY5018—2007 (企业标准,高于行业标准) 知识点: 一、压力测质 1千克/m2 m2 = (100cm)2 = 10000 cm2 所以,1千克/m2 = 1 千克/10000 cm2 = 0.0001 千克/cm2 Pa 为压强单位,1 Pa = 1 N/m2 如果取重力加速度为9.8 m/s2 那么1 千克物体的重量为 1 * 9.8 = 9.8 N 1 千克/m 2 = 9.8 N/m2 = 9.8 Pa = 9.8 x 10^(-6) MPa 二、市场占有率 三、原材料要求铝矾土中三氧化二铝含量在72%以上 四、产品规格20/40 30/50 单位为目(目是筛网网孔大小)

陶粒砂石油压裂支撑剂系列产品说明书

陶粒砂石油压裂支撑剂系列产品说明书 目录 第一章:产品说明。。。。。。。。。。第2页第二章:产品种类。。。。。。。。。。第2页第三章:产品规格。。。。。。。。。。第3页第四章:产品结构。。。。。。。。。。第5页第五章:产品性能。。。。。。。。。。第5页第六章:产品用途。。。。。。。。。。第6页第七章:产品营销。。。。。。。。。。第6页

第一章产品说明 陶粒砂石油压裂支撑剂是石油、天然气低渗透油气井开采压裂施工的关键材料。我公司开发生产的52MPa 、69MPa 、86MPa 、102 Mpa 的高强度石油压裂支撑剂,是一种高技术含量的产品。是利用山西得天独厚的铝矾土原料,经过独特的粉末制粒和烧结而成,具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、高强度、高导流能力、低破碎率等特点,是开采石油压裂施工中不可缺少的固体材料。 陶粒支撑剂产品应用于深井压裂施工时,将其填充到低渗透矿床的岩层裂隙中,进行高闭合压裂处理,使含油气岩层裂开,起到支撑裂隙不因应力释放而闭合,从而保持油气的高导流能力,不但能增加油气产量,而且更能延长油气井服务年限。 产品经中国石油勘探开发研究院廊坊分院支撑评价实验室检测,各项性能指标完全达到ISO13503-2 标准,目前在国内处于领先水平。公司已在美国STIM-LAB 实验室进行API 标准分析检验,检验结果完全符合API 标准。 第二章产品种类 1.低密度高强度石油支撑剂 2.中密度高强度石油支撑剂 3.高密度高强度石油支撑剂

各油(气)田可根据裂缝的具体深度和宽度选择相适的石油支撑剂品种。 第三章产品规格 1. 低密度高强度石油支撑剂52MPa 规格 指标名称 40/70 20/40 30/50 16/30 低密度g/cm3 体密≦1.60 ≦1.60 ≦1.60 ≦1.60 视密≦2.75 ≦2.75 ≦2.75 ≦2.75 圆度0.9 0.9 0.9 0.9 球度0.9 0.9 0.9 0.9 破碎率52MPa ≦5% ≦7% ≦7% ≦10% 耐酸度≦4.5 ≦4.5 ≦4.5 ≦4.5 长期导流能力/ / / / 浊度≦50 ≦50 ≦50 ≦50

石油压裂支撑剂

摘要

Abstract

目录 摘要.................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II 目录............................................................................................................................................... III 第一章文章综述. (1) 1.1 前言 (1) 1.2 石油压裂支撑剂简介 (1) 1.2.1高密度石油压裂支撑剂 (2) 1.2.2 中密度石油压裂支撑剂 (2) 1.2.3 低密度石油压裂支撑剂 (2) 1.2.4 辅料 (3) 1.3 制备方法 (4) 1.3.1 熔融喷吹制备法 (4) 1.3.2 烧结制备法 (4) 1.4 工艺流程 (5) 1.4.1 制粒 (5) 1.4.2 煅烧 (6) 1.5 性能 (6) 1.5.1 性能要求 (6) 1.5.2 技术指标 (6) 1.6 工业废料在陶粒压裂支撑剂制备中的应用 (7) 1.6.1 粉煤灰的应用 (7) 1.6.2 赤泥的应用 (8) 1.6.3 陶瓷辊棒废料的应用 (8) 1.7 陶粒石油压裂支撑剂发展 (8) 第二章实验 (11) 2.1原料 (11) 2.2 原料破碎 (11) 第三章 (12) 3.1 (12)

压裂液性能评价-粘土稳定剂

压裂液总结 压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能,较低的摩阻压降,优秀的支撑剂输送和悬浮能力,而在施工结束后,又能够快速彻底的破胶返排,残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好,对储层造成的潜在性伤害应最小,从而获得较理想的施工效果。因此,在优选水力压裂所用的工作液时,应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍,对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手,优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。 压裂是油气井增产,水井增注的有效措施之一。特别适于低渗透油气藏的整体改造。压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝,能改善储集层流体向井内流动的能力,从而提高油气井产能。然而,压裂作业中压裂液进人储集层后,总会干扰储集层原有平衡条件,压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用,当前者占主导时,压裂增产,反之则造成减产。为了获得较好增产效果,就应充分发挥其改善储集层的作用,尽量减少对储集层的伤害。 一、压裂液对油气层的损害 压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有:一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害;二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害;三是压裂施工过程中的损害。 1.压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害 1)压裂液滤液对油层的损害 在压裂施工中,向储集层注人了大量压裂液,压裂液沿缝壁渗滤人

中国石油压裂支撑剂行业发展研究与投资价值报告(2013版)

深圳市深福源信息咨询有限公司石油支撑剂又叫石油压裂支撑剂。在石油天然气深井开采时,高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后,使含油气岩层裂开,油气从裂缝形成的通道中汇集而出,此时需要流体注入岩石基层,以超过地层破裂强度的压力,使井筒周围岩层产生裂缝,形成一个具有高层流能力的通道,为保持压裂后形成的裂缝开启,油气产物能顺畅通过。用石油支撑剂随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中,起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用,从而保持高导流能力,使油气畅通,增加产量。 近几年,随着国内石油压裂支撑剂生产的发展,石油压裂支撑剂产品出口量逐渐从无到有,从少到多。不过,总体而言,出口量仍小于进口量。而且产品主要集中在附加值较低的中低端产品上,进口的则是附加值高的高端产品,如性能优秀的高强度石油压裂支撑剂产品。我国石油压裂支撑剂行业发展并不快,市场规模年均增长率在15%左右,企业总产能年均增速在12%左右。企业数量众多,但大多数是小型企业,产量低,技术含量低,竞争手段也主要集中在产品价格上面,并没有占据市场较大份额的特大规模企业产生。国内石油需求量继续增加,石油对外依存度继续增大。为了满足国内日益增加的石油需求,石油开采业发展迅速。与此相对应的就是相关产品生产的迅速扩大。我国石油压裂支撑剂行业在这段时间,发展比较迅速,市场规模增速达到20%。2009 年,中国石油压裂支撑剂行业投资金额4.7 亿元,2011 年增长到6.2亿元,年均增长率在13%以上。 预计今后几年,我国石油压裂支撑剂行业市场规模将快速扩大,企业总产能也快速增加。石油压裂支撑剂产品向着高强度的方向发展。而且,产品还会向着更加细分的趋势发展,产品系列将进一步丰富。我国石油压裂支撑剂产品市场规模将获得快速发展,年增长率在27%以上。预计2012年石油压裂支撑剂产品市场规模增速在29.23%,市场规模在274万吨左右。 第一章中国石油压裂支撑剂概述 一、行业定义 二、行业发展历程 第二章国外石油压裂支撑剂市场发展概况 第一节全球石油压裂支撑剂市场分析 第二节亚洲地区主要国家市场概况 第三节欧洲地区主要国家市场概况 第四节美洲地区主要国家市场概况 第三章中国石油压裂支撑剂环境分析 第一节我国经济发展环境分析 第二节行业相关政策、标准

石油压裂支撑剂

◆石油压裂支撑剂 金刚新材料股份有限公司自主研发生产的陶粒砂石油压裂支撑剂系列产品,以低品位 铝矾土及工业固体废料为主要原料经破碎细磨成微粉后,配以各种添加剂,反复混练、制粒、 抛光、高温烧结而成。产品具有耐腐蚀性强、耐压强度高、表面光滑、形状规则等特点,是 中深层低渗透油气井压裂的理想材料。 石油天然气深井开采压裂施工时,将其填充到低渗透矿床的岩层裂隙中,进行高闭合压 裂处理,使含油气岩层裂开,起到支撑裂隙不因应力释放而闭合,从而保持油气的高导流能 力,不但能增加油气产量,而且更能延长油气井服务年限,是开采石油、天然气压裂施工中 不可缺少的好帮手。 本公司的石油压裂支撑剂系列产品具有降低对水力压裂液流变性又能提高岩层裂缝内 的输送性能和增加岩缝支撑剂部面的特性,在压裂工艺实践中取得了明显效果,为油(气) 田压裂增产获得了较好的硕果,成为油(气)田开采首选的压裂支撑材料。 ◆低密度高强度石油压裂支撑剂 ◆低密度高强度支撑剂产品用途 为油气井增产提供所需的高流动能力 为中等深度的油气井提供高裂缝导流能力 体积密度与比重和石英砂相近 在油气井中被普遍使用的理想高性能支撑剂 三种筛析标准粒径范围产品-20/40、30/50、40/70 同时提供其它多种粒径范围的产品-16/20、16/30 典型粒径分布 [保留的重量%] 美国筛 [目] 微米20/40 30/50 40/70 -16+20 目-1180+850 2 0 0 -20+30 目-850+600 60 1 0 -30+40 目-600+425 37 75 2 -40+50 目-425+300 1 23 45 -50+60 目-300+250 0 1 48 -60+70 目-250+212 0 0 4 -70目-212 0 0 1 颗粒中值粒径 [微米] 635 450 340

压裂液性能及分类.doc

压裂液提供了水力压裂施工作业的手段,但在影响压裂成败的诸因素中,压裂液及其性能极为重要。对大型压裂来说,这个因素就更为突出。使用压裂液的目的有两方面:一是提供足够的粘度,使用水力尖 劈作用形成裂缝使之延伸,并在裂缝沿程输送及铺设压裂支撑剂;再者压裂完成后,压裂液迅速化学分解 破胶到低粘度,保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝。 压裂液是一个总称,由于在压裂过程中,注入井内的压裂液在不同的阶段有各自的作用,所以可以分为: (1) 前置液:其作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝,同时还起到一定的降温作用。为提高 其工作效率,特别是对高渗透层,前置液中需加入降滤失剂,加细砂或粉陶( 粒径100~320 目,砂比10% 左右) 或5% 柴油,堵塞地层中的微小缝隙,减少液体的滤失。 (2) 携砂液:它起到将支撑剂( 一般是陶粒或石英砂)带入裂缝中并将砂子放在预定位置上的作 用。在压裂液的总量中,这部分占的比例很大。携砂液和其它压裂液一样,都有造缝及冷却地层的作用。 (3)顶替液:其作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝中。 根据不同的设计工艺要求及压裂的不同阶段,压裂液在一次施工中可使用一种液体,其中含有不同的添加剂。对于占总液量绝大多数的前置液及携砂液,都应具备一定的造缝力并使压裂后的裂缝壁面及填砂 裂缝有足够的导流能力。这样它们必须具备如下性能: ①滤失小。这是造长缝、宽缝的重要性能。压裂液的滤失性,主要取决于它的粘度,地层流体性质 与压裂液的造壁性,粘度高则滤失小。在压裂液中添加降滤失剂能改善造壁性大大,减少滤失量。在压裂 施工时,要求前置液、携砂液的综合滤失系数≤1 ×10 -3 m/min 1/2 。 ②悬砂能力强。压裂液的悬砂能力主要取决于其粘度。压裂液只要有较高的粘度,砂子即可悬浮于 其中,这对砂子在缝中的分布是非常有利的。但粘度不能太高,如果压裂液的粘度过高,则裂缝的高度大,不利于产生宽而长的裂缝。一般认为压裂液的粘度为50~150mP·a s较合适。由表3-1 可见液体粘度大小 直接影响砂子的沉降速度。 表3-1 粘度对悬砂的影响 粘度,mPa·s 150 砂沉降速度,m/min ③摩阻低。压裂液在管道中的摩阻越大,则用来造缝的有效水马力就越小。摩阻过高,将会大大提 高井口压力,降低施工排量,甚至造成施工失败。 ④稳定性好。压裂液稳定性包括热稳定性和剪切稳定性。即压裂液在温度升高、机械剪切下粘度不 发生大幅度降低,这对施工成败起关键性作用。 ⑤配伍性好,压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体相接触,不应产生不利于油气渗滤的物理、 化学反应,即不引起地层水敏及产生颗粒沉淀。这些要求是非常重要的,往往有些井压裂后无效果就是由 于配伍性不好造成的。

高强石油压裂支撑剂的研制

?高炉渣综合利用? 高强石油压裂支撑剂的研制 高海利 游天才 吴洪祥 娄元涛 四川省高钛型高炉渣工程技术研究中心 摘 要 利用攀枝花本地二滩轻烧铝矾土、铝矾土生料及高钛型高炉渣为主要原料,配以特殊的辅料,经超细粉磨、特殊的成球及热处理等工艺过程研制成高强石油压裂支撑剂,为中深油井压裂提供性能较好的压裂材料。 关键词 压裂支撑剂 破碎率 高强 铝矾土 辅料 前 言 压裂工艺技术对石油、天然气开采起着非常重要的作用,而石油压裂支撑剂是石油压裂工艺技术能否获得成功的关键。石油压裂支撑剂,是使地层深处岩石裂隙保持裂开状态的支撑物。在使用过程中,把支撑剂混入压裂液中,利用高压手段注入深层岩石裂缝中支撑岩层,以提高导油率,增加原油产量。 目前,国内采用的压裂陶粒强度普遍较低,只能用于浅层油井开采。若将这些支撑剂使用在中深井,将难以承受岩层巨大的压力及地层环境中的各种腐蚀,会大量破碎,20~40目69MPa破碎率一般在4%—8%,难以满足油井的要求。国际上(如美国)多采用烧结刚玉制品,但这种制品虽然在理化性能上可以满足要求,可是原料来源困难,加工工艺复杂,且能耗大、成本高[1]。 国内关于支撑剂研究方面的报道较少,以矾土生料作为生产支撑剂的主要原料之一,尚未见报道。我们利用攀枝花二滩铝矾土矿资源,创新提出矾土生料和熟料为生产支撑剂的主要原料,配以特殊的辅料,通过实验室小试,得到的高强度低破碎率支撑剂达到了预期目的。 1 原材料 111 主料 主要采用铝矾土矿。攀枝花二滩地区有丰富铝矾土矿资源,且相对价格低廉。为我公司支撑剂生产提供了很好的攀枝花本地原料。试验用铝矾土矿的化学成份见表1、表2。 表1铝矾土生料化学成分% Al2O3S iO2Fe2O3MgO CaO LOSS 68—73713—1114115—215<110<1101210~1410 表2轻烧铝矾土矿化学成分% Al2O3S iO2Fe2O3MgO CaO LOSS 81—85512—915114—213<110<110<110 112 辅料 为使成品达到预期效果,我们选择了白云石、磷铁矿、锰粉、膨润土等辅料配合使用。 白云石:能大大降低制品的烧结温度,提高液相表面张力,提高烧结程度,拓宽其烧结范围。同时由于其在1000℃与Al2O3形成尖晶石,它包裹在外,处于晶界处,当Al2O3晶粒长大时它受到晶界处异物阻碍,

国内石油压裂支撑剂行业发展简述

国内石油压裂支撑剂行业发展简述 1、石油压裂支撑剂行业发展历程 随着世界石油工业的迅猛发展,石油、天然气开采难度正在逐步加大,石油、天然气井的深度越来越深,低渗透型矿床也越来越多,国内外对高强度压裂支撑剂产品的需求量也越来越大。目前国内大多数厂家只能生产中、低强度的产品,而且品质不稳定,仅贵州和江苏等地的少数企业能够生产少量的高强度产品,且产品技术性能较低,主要体现在渗透性和长期导流能力在高压下快速衰减,难以 满足深井石油、天然气开采的需要。 2、石油压裂支撑剂行业面临的问题 目前国内大多数厂家只能生产中、低强度的产品,而且品质不稳定,仅贵州 和江苏等地的少数企业能够生产少量的高强度产品,且产品技术性能较低,主要体现在渗透性和长期导流能力在高压下快速衰减,难以满足深井石油、天然气开 采的需要。 我国高强度产品主要依赖进口。目前,国际市场在生产高强度压裂支撑剂处 于领先水平的是美国CARBO 公司,其产品在69Mpa 压力下破碎率≤5%,而我 公司产品质量已能达到≤5%,与其处于同一水平,86Mpa 压力下破碎率≤9%,技术水平达到国内领先,接近国际先进水平。 3、2005-2008 年行业发展回顾 2005 到2008 年之间,我国石油压裂支撑剂行业发展并不快,市场规模年均增 长率在15%左右,企业总产能年均增速在12%左右。企业数量众多,但大多数是小型企业,产量低,技术含量低,竞争手段也主要集中在产品价格上面,并没有占据 市场较大份额的特大规模企业产生。 2011-2016 年中国石油压裂支撑剂行业市场运营格局及投资商机研究报告 41 4、2008-2009 年行业发展情况 2008 年及2009 年,国内石油需求量继续增加,石油对外依存度继续增大。为 了满足国内日益增加的石油需求,石油开采业发展迅速。与此相对应的就是相关产品生产的迅速扩大。我国石油压裂支撑剂行业在这段时间,发展比较迅速,市场 规模增速达到20%。 5、技术发展现状 低渗透油气藏的有效开发已成为国内外油田开发的重大课题之一,70 年代 压裂技术应用于低渗油藏储层改造,迄今为止,低渗透油藏油层压裂技术在各个 方面得到了发展。 虽然,近几年来,我国石油压裂支撑剂生产技术有了很大的提高。但是与国外 大型生产企业相比,仍存在着不小的技术差距。主要集中在产品的技术含量不高, 研发投入金额有限。 目前,国内高强度压裂支撑剂很大程度上还依赖进口。

年产10万吨高强度石油压裂支撑剂生产线技术改造项目.

贵州鑫益能陶粒支撑剂有限公司年产10万吨高强度石油压裂支撑剂生产线技术改造项目 可行性研究报告 编制单位:信息产业电子第十一设计研究院有限公司 工程咨询单位资格证书:工咨甲22720070010 目录 第一章总 论 (1) 1.1 项目概 况 (1) 1.2 建设目的与指导思 想 (2) 1.3 编制依 据 (3) 1.4 综合评价和论证结 论 (3) 第二章项目的意义和必要性,国内外现状和技术发展趋势及产业关联度分析,市场需求分 析 ........................................................................................................................................ .. (7) 2.1 项目建设的意义和必要 性 (7) 2.2 国内外现状和技术发展趋 势 (9) 2.3 产业关联度分 析 (11) 2.4 市场需求分 析 (12) 第三章项目的技术基 础 (17) 3.1 成果来源及知识产权情 况 (17) 3.2 已完成的研究开发工作及中试情 况 (17)

3.3 技术特点与现有技术比较所具有的优 势 (18) 第四章项目建设方 案 (24) 4.1 总体目 标 (24) 4.2 建设规模、建设内容和产品方 案 (24) 4.3 厂址选 择 (25) 4.4 总图运 输 (26) 4.5 生产工艺与设 备 (27) 4.6 土建工 程 (31) 4.7 公用工 程 (32) 4.8 人员配 备 (34) 4.9 建设进度计 划 (35) 4.10 建设期管 理 (35) 第五章环境保护、资源综合利用节能与主要原材料供应及外部配套条件落实情况 (37) 5.1 环境保 护 (37) 5.2 节能与资源综合利 用 (40) 5.3 劳动安全卫生与消 防 (42) 5.4 主要原材料供应措 施 (44) 5.5 外部配套条件落实情 况 (46)

压裂液国内外研究现状

1. 压裂液国内外发展概况 压裂技术是我国油气田开发必不可少的重要措施之一,它在增加产量和储量动用方面起到了重要的作用。压裂的目的主要是形成具有一定几何形状的高导流能力裂缝,改善油气通道,从而增加油气产量。而压裂液在压裂中起着非常重要的作用,压裂液体系的性能是关乎整个压裂施工作业成败及压裂效果的关键点之一,性能好的压裂液不但能够保障压裂施工的顺利进行,而且能够保护储层,获得理想的增产效果[1]。压裂液通常是由各种化学添加剂按一定比例配制成具有良好粘弹性的冻胶状物质,主要分为水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、清洁压裂液[2]。 1947年,水力压裂首次在现场成功应用的初期,主要使用以原油、成品油所配成的油基压裂液,原因是水基压裂液会对水敏地层造成损害。五十年代,出现了控制水敏地层损害的方法以后,水基压裂液才被应用在压裂作业中,但油基压裂液仍为主要的压裂液。到六、七十年代,增稠剂瓜胶及其衍生物的出现,使水基压裂液迅速发展并占据主要地位。到了八十年代,由于致密气藏开采和部分低压油井压后返排困难等问题,出现了泡沫压裂液。到九十年代及以后,为了解决常规压裂液在返排过程中由于破胶不彻底对油藏渗透率造成很大伤害的问题,又开发研制了粘弹性表面活性剂压裂液,即清洁压裂液。 1.1 水基压裂液 水基压裂液是以水作溶剂或分散介质,向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的,主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂,即植物胶(瓜胶、田菁、香豆、魔芋等)、纤维素衍生物及合成聚合物。这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶,交联后形成粘度极高的冻胶。具有低摩阻、稳定性好、携砂能力强、低损害、施工简单、货源广、廉价等特点。通常,水基压裂液按加入稠化剂种类大致可分为三种类型: 天然植物胶压裂液、纤维素压裂液以及合成聚合物压裂液。 1.1.1 天然植物胶压裂液 国内外最先研究和应用的是天然植物胶压裂液,因而这类压裂液使用最多,其中瓜胶及其改性产品为典型代表[3]。美国BJ公司开发了一种新型低聚合物浓度的压裂液体系,稠化剂是一种高屈服应力的羧甲基瓜胶,一般使用浓度是0.15-0.30%,可适用底层温度为93-121℃。该压裂液体系具有较高的粘度,良好的携砂能力。目前,国外已经进行了350口井以上的压裂施工,获得了较理想的缝长和较彻底的清洁返排,增产效果好于使用HPG交联冻胶的结果。田菁胶是国内植物胶中大分子结构与瓜胶十分相似的一种,最早于20世纪70年代末由胜利油田开发应用。继田菁胶之后而出现的香豆胶最早由石油勘探开发科学研究院

压裂液总结

压裂液总结压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能,较低的摩阻压降,优秀的支撑剂输送和悬浮能力,而在施工结束后,又能够快速彻底的破胶返排,残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好,对储层造成的潜在性伤害应最小,从而获得较理想的施工效果。因此,在优选水力压裂所用的工作液时,应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍,对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手,优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。 压裂是油气井增产,水井增注的有效措施之一。特别适于低渗透油气藏的整体改造。压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝,能改善储集层流体向井内流动的能力,从而提高油气井产能。然而,压裂作业中压裂液进人储集层后,总会干扰储集层原有平衡条件,压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用,当前者占主导时,压裂增产,反之则造成减产。为了获得较好增产效果,就应充分发挥其改善储集层的作用,尽量减少对储集层的伤害。 一、压裂液对油气层的损害 压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有:一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害;二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害;三是压裂施工过程中的损害。 1.压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害

1)压裂液滤液对油层的损害 在压裂施工中,向储集层注人了大量压裂液,压裂液沿缝壁渗滤人储集层,滤液的侵人改变了储集层中原始含油饱和度,并产生两相流动,流动阻力加大。毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。如果储集层压力不能克服升高的毛细管力,则出现严重和持久的水锁。故选择压裂液时首先应当考虑,当压裂液向储集层发生渗滤引起流动阻力增加时,储集层压力能否克服该附加阻力。另外使用压裂液添加剂不当时,会造成岩石润湿性反转,当油层由水湿转变为油湿时,可使油相渗透率大幅降低,压后产量减少。因此,要把降低表面张力与防止润湿反转结合起来。滤液在油层中滞留的时间越长,对油气层渗透率的损害越大。油气层渗透率越低,造成损害越严重。 2)压裂液滤液与油气层原油发生乳化造成伤害 用水基压裂液压裂时,压裂液滤液会侵入储集层与原油相接触,由于原油中有天然乳化剂如胶质、沥青质和腊等,因此当油水在储集层孔隙中相互接触,渗流时就形成了乳化液,乳化液粘度比地下原油粘度高 3.2-3.5倍,使渗滤阻力大大增加。而原油中的天然乳化剂附着在水滴上形成保护膜,使乳化液具有较高的稳定性。 当乳化液中的分散相通过毛管、喉道时将发生贾敏效应,该效应对流体产生阻力,此液阻效应是可以叠加的,而且一个分散液珠受阻后,还会使分散液珠聚集造成更严重的液堵,因此,防上压裂液滤液与油气层流体发生乳化现象是十分重要的。 3)压裂液与地层水不配伍的损害 压裂液与储集层流体的配伍性不好时,可能发生化学反应,产生沉淀,引起油层渗透性下降,造成油层伤害。 4)压裂液滤液引起储集层中粘土矿物膨胀和颗粒运移

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