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)
第四章结论 (13)
参考文献 (14)
致谢 (15)
附录 (16)
第一章文章综述
1.1 前言
石油和天然气工业是我国国民经济发展的重要支柱之一。但是目前我国石油和天然气的供需矛盾日趋紧张，石油的进口量急剧增长。2002年我国进口原油6941万吨，比上年增长15.2％。对外依存度达到30％，2003年原油净进口量达到9100万吨。对外依存度达35％。在目前的国际政治经济形势下，我国石油供应过多依赖国际资源，使中国的石油安全问题变得十分突出，严重影响我国经济发展的安全从目前国内的情况看，中国虽然是一个石油大国，还有一定的发展潜力；但同时中国油气资源相对贫乏，按每平方公里国土面积的资源量、累计探明可采储量、剩余可采储量和产量值来看，我国都明显低于世界平均水平，我国的陆上石油和天然气资源经过近半个世纪的开采，许多油气田已经处于中晚期，油气田的勘探和开发难度加大在我国石油总探明储量中，低渗透油气田和稠油油藏所占的比重达50％以上。此类油藏的自然生产能力差，开采技术难度大，成本高。提高这种油气资源的采收速度及采收率，使其能有效地进行工业性开发利用，对我国的石油安全问题有重大影响压裂技术是改造油气田的重要手段，它是利用人工方法把流体注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高导流能力的通道。为保持压裂后形成的裂缝开启，油气产物能顺畅通过，注入颗粒状的支撑剂是重要措施之一。因此，研制高性能的支撑剂对油气开采有着重要的意义。
1.2 石油压裂支撑剂简介
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, 其作用在于支撑裂缝的两壁, 以使停止泵注后, 在井底压力下降到小于闭合压力时通向油气井眼的裂缝依然保持张开。油气井中注入压裂支撑剂的目的是提高油层的渗透能力, 增加产油量。石油压裂支撑剂是油气田开采过程中必不可少的专用材料，尤其是在低渗透油气田的开发中作用更为重要。在油田压裂过程中将支撑剂混入压裂液中，采用高压手段注入深层岩石裂缝中支撑岩层，使得整体导油率得到提高。在石油开采过程中，压裂支撑剂技术能使油气田增产，开采过程中所使用的压裂支撑剂，按使用要求不同，常规情况下按密度分为三种：即高密度、中密度、低密度。在制作中生产原料的选择和不同辅料的加入都会直接影响制作工
艺的变化，其工艺不同生产出的支撑剂物理化学性能差别更大。对于中深油气井，要求支撑剂具有较高的强度和耐酸性，以承受岩层巨大的压力和地层中的环境腐蚀，高密度高强度石油压裂支撑剂是石油生产行业主要用于石油及天然气深井（井深3500m 以上）开采专用材料。我国石油工业的发展，石油、天然气开采的难度正逐步加大，石油、天然气井的深度越来越深，例如塔里木油田的深度达到了6500 m ，低渗透矿床也越来越多。总之，随着石油工业开采技术的不断创新和发展，以及开采难度的不断加大，对支撑剂的要求也越来越广泛，不但要求高密度甚至超高密度，同时也大量使用中密度和低密度。
1.2.1高密度石油压裂支撑剂
高强度石油压裂支撑剂具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、高强度、高导流能力、低破碎率等特点，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。在砂粒或陶粒表面涂覆树脂，能够进一步提高支撑剂的强度和导流性能。所用原料以铝土矿为主，含32O Al 在65％～70％ ，对Fe 的要求控制为6％～8％ 。
1.2.2 中密度石油压裂支撑剂
中密度压力支撑剂使用于中等油井层，它同样要求有耐压，酸蚀、强度、导流、密度，低破碎率等性能但跟高密度相比较，因使用性能要求不同，对原料的要求也不同， 如云南省鹤庆铝土矿，含32O Al 的化学成分在45％～55％ 之间，含Fe 较高，平均在10％～15％，开采后直接用来生产压裂支撑剂，不但32O Al 的含量达不到要求，生产中密度压裂支撑剂原料要求，含32O Al 65％～68％，含Fe （6％～8％)铁的含量也达不到要求，因此在目前情况下，要满足生产中低密度压裂支撑剂生产原料要求，合理开发利用铝土矿资源，就必需在选矿研究上多下功夫，杜绝用好丢次的做法。
1.2.3 低密度石油压裂支撑剂
低密度压裂支撑剂是在石油天然气开采过程中，由于地下岩层的低渗透压和低导流能力，很多时侯需要借助水力压裂技术使固体颗粒注入地下岩层，支撑起岩层裂缝，从而提高油气的通过率，这些固体颗粒称为压裂支撑剂。在早期，人们都采用天然的石英砂或黑桃壳碎片作为压裂支撑剂。随着水力压裂技术和材料技术的进步，人造压裂支撑剂烧结铝矾土陶粒和树脂包裹陶粒以其优异的性能正日益广泛地用于油气井的压裂。在油气井的水力压裂作业中，不仅要求支撑剂具
有合适的强度，同时也要求支撑剂的密度要低、球度要圆，低密度的支撑剂更容易泵入地下、减少支撑剂用量，而高圆球度的支撑剂颗粒之间有较高的孔隙率，有利于提高油气井的导流能力。为此，制作低密度支撑剂的原料多数为低品位的铝土矿，石英砂、高岭土、粘土、钾长石等。
1.2.4 辅料
辅料是石油压裂支撑剂制作时必不可少的添加剂，不同辅料的加入会得到性能各异的压裂支撑剂，也就是说在生产过程中，除主要原料外，各种辅料的选择也极为重要，它有时甚至能左右一种压裂支撑剂能否获得满意性能的效果。目前各生产厂根据不同产品添加的辅料有以下几种：
如中国专利CN1844298公开的超强度陶粒支撑剂，其中就添加铝钒土、高铁铝土矿、粘土、钾长石、锰矿为辅料，使支撑剂的性能达到SY ／T5108—2006要求，体积密度1.8g/cm ，视密度3.29g/cm ，抗破碎能力86MPa ≤4.17％ ，69 MPa ≤ 2.07％ ，100 MPa ≤ 7.84％ 。
中国专利CN101580706A 公开的高密度超高强度压裂支撑剂，添加氧化钛，滑石、碳酸钡、陶瓷粘土、氧化锰等。产品的性能指标为：体积密度：1.9～1.98 g/cm ；视密度：3.20～3.50g/cm ；86MPa 闭合压力下破碎率2.60％ ～3.90％ ，103 MPa 闭合压力下破碎率4.60％ ～8.4％ ，耐酸性3.40％～ 5.20％ ，综合性能优异，可用于深油井的石油压裂。
中国专利CN101606113A 公开的低密度烧结陶粒压裂支撑剂， 以天然石英为主要原料，添加膨润土、高岭土、粘土中的一种或几种作为塑性剂，并加人适量的镁砂、硼砂、作为烧结助剂，经1100～1450℃高温烧结，得到体积密度为
1.4g/cm 、视密度为
2.5g/cm ，圆球度约为0.9，浊度26 FTU ，28 MPa 压力下破碎率为4％ 的压裂支撑剂。
近年来，随着油气井的开采难度加大，不少科研院所及生产企业加大了对石油压裂支撑剂新产品的开发和研制。对用来生产支撑剂的主料也根据产品的性能的要求，从铝土矿，天然石英，硅藻土，增加到多种，如工业废渣，赤泥，铝灰，植物壳等。辅料的选择更是种类繁多，按支撑剂的要求，为使其达到性能指标，在新材料的开发中不得不寻求更多更好的辅料添加剂，如：稀土(单一稀土、混合稀土)，2ZrO 、2TiO 、3BaCO 、2MnO 、氢质碳酸钙、陶瓷粘土、氧化镁等。不同的辅料加人对压裂支撑剂的性能起到不同的效果，因此对不同新产品开发研究
提供了很大方便。
1.3 制备方法
现阶段应用较为广泛的支撑剂主要是石英砂支撑剂和陶粒支撑剂。石英砂支撑剂具有密度较小、成本较低、泵送便捷等优点，同时也存在强度低、易破碎、导油渗透压差、光洁度及圆球度低等缺陷，仅适用于埋藏较浅、闭合压力且油气层较低的水力压裂中。而陶粒支撑剂则适用于埋藏较深、渗透性较低、闭合压力较高及温度较高的水力压裂中。陶粒支撑剂主要是由陶瓷原料制作而成的，呈球形颗粒状，其制备方法主要有两种，即烧结制备法和熔融喷吹制备法。
1.3.1 熔融喷吹制备法
利用熔融喷吹制备法制备形成的陶粒支撑剂,主要是把辅助材料及铝矾土等材料进行高温熔化后,在高压气体的喷吹作用下形成的。有关研究者,利用玄武岩作为原料的配制炉料,对其进行熔化、成珠及热处理等操作后,使其成为辉石性的微晶硅酸盐珠体。而我国专利研究中, 对某种固体支撑剂和制作技术进行研究,专门针对埋藏较深的油气井压裂技术的固体支撑剂,它单颗粒的抗压强度就能达到390MPa 以上, 密度在2.8至3.0g/cm3之间，其密度能够在60MPa压力的条件下，破碎率将控制在0.8%至1.6%之间，圆球度等于或大于0.9，表面的光滑度较高。这种固体支撑剂主要是采用铝矾土作为原料,并添加少量或者不适用添加剂, 使其在电弧炉作用下,熔融喷吹,并呈现球状,其具有密度适宜、抗压性较高及破碎率较低等优点, 适用于深度在3000至4500米油气井压裂施工中。虽然熔融喷吹制备法在工程实际中得到一些应用, 但是其存在耗能量大、成球难控制等缺点,现阶段以较少应用。
1.3.2 烧结制备法
烧结制备法主要是将传统陶瓷制作技术和陶瓷原料相结合，以形成质量良好的陶粒支撑剂。这种制备方法主要以铝矾土作为原料,我国对其制备研究较高。以生料、铝矾土、高钛性炉渣等作为原料, 并加入适量的辅助材料, 其在通过细粉磨、成球操作和热处理等工序时后,形成强度较高的石油压裂陶粒支撑剂, 制成样品在压力为69 MPa 条件下,抗碎率达到了1.61%。以铝矾土作为原料, 并添加了5%的锰矿, 使其在高温1350℃条件下进行烧结,最终制成了强度高且密度低的陶粒支撑剂。同样以铝矾土作为原料, 添加适量辅助材料, 并通过成球和烧结处理工艺, 制成适合深度适中油气井压裂施工的陶粒支撑剂。以高质量的铝矾土作
为熟料, 并以业废弃的高性质的铝材耐火砖作为原料, 并添加适量的粘土、硅灰、棕刚玉、烧结剂等辅助材料, 制成强度较高的陶粒支撑剂。烧结法是制备陶粒支撑剂的理想方法。
1.4 工艺流程
石油压裂支撑剂制作工艺流程主要分为三段：原料制备-制粒-煅烧，原料制备包括破碎，加入辅料配料混合，磨料至-400目大于98%。再加入制粒工段制粒，经过制粒得到合格的生球坯料进行煅烧。图1.1为制作工艺流程图：
图1.1 石油压裂支撑剂制作工艺流程图
1.4.1 制粒
石油压裂支撑剂生产制作工艺，跟其它冶金工艺相比，并不复杂，但煅烧前生坯料制作反而显得相对困难，原料的粒度、水份、主要成分含量对制作半成品球粒都有直接影响，如果操作不细心，或是主料粒度达不到要求，制成的球粒一是不均匀，所需要的合格球不多；二是球的强度不够，容易破碎；三是球的圆度不够。三种因素直接影响产品的产量和成本，因此在整个制作工艺环节中，半成品球粒的制作尤为重要，得到的球粒质量好，进回转窑煅烧后，获得的产品质量
合格，成品率高。
1.4.2 煅烧
煅烧是石油压裂支撑剂生产制作工艺的最后一个环节，也是最关键环节，按煅烧工艺要求，煅烧温度设置为低，中，高三个区域。低温区为脱水干燥，温度150℃~550℃，中温区为烧结，温度550℃~1 000℃，高温区煅烧(相变)成品，温度1000℃~1350℃，球粒在高温区停留时间2～3h，得到的煅烧球粒经分级筛选后，合格产品经检验包装出售。
1.5 性能
石油压裂支撑剂，按抗破碎度分别为52MPa（7500Psi）、69MPa(1000Psi)、86MPa（12500Psi）、和102MPa（15000Psi）四大系列。按体积密度分为：低密度，中密度，高密度。按粒度分为：12～20目、16～20目、16～30目、20～40目、30～50目、40～60目、40～70目、70～100目等。
1.5.1 性能要求
在石油或油气开采过程中，油气井在经过压裂后其增产效果及生产动态取决于裂缝的导流能力。以压裂支撑剂的渗透率与裂缝宽的乘积来表示。因此，支撑剂的类型、物理性质及其在裂缝中的分布是影响裂缝导流能力的重因素。对常用的压裂支撑剂的性能要求如下：
1)支撑剂要有足够的抗压强度和抗磨损能力，能耐受注入时的强大压力和磨擦力，并有效地支撑人工裂缝。
2)支撑剂要便于在混入浆液中容易泵入井下，颗粒相对密度要低。
3)支撑剂的颗粒粒径要符合不同油井的设计要求，一般为0.4～0.8 mm。圆度大于0.9，且颗粒均匀，表面光滑，其浊度值应小于100°，以获得尽可能高的导流能力。
4）支撑剂颗粒在温度为2000℃的条件下，与压裂液及储层流体不发生化学作用，酸溶解度最大允许值应小于7％。
1.5.2 技术指标
石油压裂支撑剂的技术指标是按石油开采行业使用要求而定，目前生产企业所测试的指标有：支撑剂的粒径(mm)，体积密度(g/cm3)，视密度(g/cm3)在一定的闭合压力下，支撑剂的破碎率，另外还有支撑剂的球度，浊度，酸溶解度等要求。表1和表2为几种不同粒径压裂支撑剂的技术指标：
表1.1 石油压裂支撑剂技术指标
表1.2 石油压力支撑剂技术指标
1.6 工业废料在陶粒压裂支撑剂制备中的应用
在陶粒支撑剂制备中有所使用的工业固体废物主要包括氧化铝、二氧化硅含量均高的粉煤灰、赤泥及陶瓷辊棒废料等。通过运用工业废料来制备陶粒支撑剂, 不仅可以提高工业废料的利用率, 同时可以减少工业废料对环境的污染, 具有一定的环保作用。
1.6.1 粉煤灰的应用
粉煤灰主要是由发电厂中的煤粉在锅炉内经过燃烧后形成的工业废渣, 主
要有二氧化硅、三氧化二铝、氧化钠、氧化钙、三氧化二铁等化学成分组合而成的, 其中二氧化硅含量最高, 占45%至60 % , 其次为三氧化二铝，占18%至40%。
研究者发现,在制备陶粒支撑剂时,以粉煤灰作为原料,并在其中加入适量的载土、水、成孔剂等辅助材料, 对其进行混合,并形成微球,最后在高温烧制下,形成粉煤灰型的陶粒支撑剂。在制备陶粒支撑剂时,加入大量的粉煤灰进行烧结,制成的陶粒支撑剂具有强度高、耐火性好、抗渗性高、导热性较低、稳定性高等优点。但是由于制成陶粒支撑剂强度较低,不能应用于石油压裂工艺中。
1.6.2 赤泥的应用
赤泥主要是铝土矿在形成氧化铝的过程中排出的固体废物, 根据有关数据
调查显示, 全世界一年生成的赤泥大约有6000万吨,而我国一年生成赤泥有40
万吨以上, 但是赤泥总利用率却只有15 % 左右。大量的赤泥堆放,不仅占据了农田、建筑等用地，而且其含有的碱性物质和氟化物在溶化后, 将对水源造成严重污染, 同时期含有的固体粉末,将对空气造成污染, 对环境及人们身体健康都造
成严重影响。尹国勋等研究者, 以赤泥作为原料, 并加入煤研石及粉煤灰等辅助料, 同时添加适量添加剂, 制成了新型的陶粒支撑剂, 其密度等级达到了600级, 筒压强度达到5.5 MPa , 颗粒抗压达到410N。我国专利部门对以赤泥为原料, 以制备耐酸性的压裂支撑剂工艺,其制备原料的质量比例为,赤泥20%至60%,含钡物质5%至35%,含铝物质20%至60% , 增塑剂5%至15%。首相利用球磨机把赤泥、含铝物质进行球磨,形成粉体,然后再加入含钡物质及增塑剂,即可形成半颗粒成品,最后在高温1200至1400℃条件下进行烧结,可制成耐酸性的压裂支撑剂。
1.6.3 陶瓷辊棒废料的应用
陶瓷辊棒废料主要是陶瓷辊棒在生产的过程中形成的废弃物, 现阶段我国每年生成的陶瓷辊棒废料大约有8000——l0000吨。陶瓷辊棒废料含有的氧化铝量在60% 以上, 利用陶瓷棍棒废料作为压裂支撑剂的制备原料,不仅可以减少
压裂支撑剂的制备成本, 同时可以提高支撑剂的质量, 提高石油压裂技术的经济效益和社会效益。
1.7 陶粒石油压裂支撑剂发展
目前陶粒压裂支撑剂一般是以铝矾土为原料，加以各种辅料，造粒后由回转窑烧结而成。按密度可分为高密度，中密度，低密度陶粒，烧结后陶粒的密度是由所含氧化铝的量决定的，主要是由于所形成的晶相不同所致，低密度陶粒晶相为方英石和少量莫来石，中密度陶粒晶相为莫来石和少量刚玉，高密度陶粒晶相为刚玉和少量莫来石。不同强度，不同陶粒适用于不同深度的油气井压裂支撑作业，
密度越高适用的地层越深
理想的陶粒支撑剂颗粒均匀，球度、圆度接近于1，具有足够大的抗压强度，不同密度的支撑剂应能承受不同地层深度的压力（52MPa，69MPa,86MPa,102MPa），在保证高强度的同时密度应该尽量低，以便降低泵送的难度和减少陶粒对设备的磨损及压裂费用，并且在地层高温下不能与压裂液及储层流体反应，这样才能抵消裂缝的闭合应力，使裂缝具有足够大的导流能力。由于同等粒径的支撑剂密度越大，在压裂液中的沉降速度越快，就会对压裂液的性能（如粘度、流变性等）及泵送条件（如排量，设备功率等）提出更高的要求，并且会对泵、设备管线以及管住造成严重腐蚀。
低密度陶粒由于密度适中，不易沉淀，便于泵送，降低了对压裂液粘度的要求，减小了对泵的伤害，有效的降低了施工难度和成本，所以研制低密度高强度陶粒支撑剂是十分必要的；另外在压裂生产中，都存在支撑剂回流现象，不仅使人工裂缝被支撑的状况变差，导流能力下降，也会对地面上的油嘴、阀门和其他设备造成侵蚀，如何避免支撑剂的回流或者确定返排支撑剂的来源以便有目的地采取相关补救措施也是目前研究的重点之一。
针对陶粒密度偏大的难题，具有核-壳结构的陶粒支撑剂得到迅速发展，此种支撑剂具有空心或多孔的内核，高强度的外壳，既具有高强度又有效地降低了密度，平衡了二者之间的关系。一般制备方法是先制备多孔或空心小球，再在小球外包裹一层高强材料后经烧结而成，此方法存在工艺复杂且不易控制的缺点。美国专利公布了一种制备以多孔陶瓷为内芯，金属或金属氧化物为外壳的陶粒的方法，此方法仅通过控制烧结气氛便可获得低密高强的核-壳结构陶粒，生产工艺简单。
在我国石油总探明储量中，低渗透油气田和稠油油藏所占比重达50%以上，此类油田开采难度大，成本高，研制高性能的陶粒支撑剂提高油气资源的采收率对我国的油气产业具有重大意义；另外一场由美国引发的“页岩气革命”正开始在全球发酵，页岩气是一种非常规天然气，产自极低孔渗、以富有机质页岩为主的储集岩系中，研究表明我国页岩气储藏丰富但埋深大、开采难度大，国外一般采用水平井与多段压裂技术来提高页岩渗透率，那么选择合适的支撑剂则是一个至关重要的因素，这对整个陶粒支撑剂行业来说既是一个前所未有的挑战也是一个巨大的机遇，如何开发出高强低密且适应“国情”的陶粒支撑剂将是未来几年
的一个重大课题。可以预料，今后陶粒支撑剂的发展趋势或者研究热点：
（1）在保证抗压强度的基础上尽量降低陶粒的密度，以降低对压裂液的要求和返排时对设备的损害；
（2）从粉料粒径、级配、造粒、烧结等方面出发，探索更完善的生产工艺；（3）从预防回流和提高渗透率方面寻找突破口，以常规陶粒支撑剂为基础开发新型陶粒，使陶粒支撑剂与压裂技术更好地融合；
（4）充分利用铝含量高的工业废渣等原料，变废为宝；
（5）探索新技术降低覆膜陶粒支撑剂的工艺难度和生产成本等。
随着社会对石油天然气的需求量的不断增大和国家页岩气能源战略的出台，在水力压裂作业中大量使用的陶粒压裂支撑剂需求量必会相应增长，研究高性能的陶粒压裂支撑剂，特别是低密度高强度陶粒支撑剂对石油天然气开采工业将会显得特别有意义。另外标记陶粒支撑剂等新型支撑剂的研究与开发在预防支撑剂回流，获得更大导流率的同时，也把支撑剂、裂缝与工作人员联系起来，使压裂作业更完善，为科研人员提供更丰富的油井裂缝新信息以便获得更大的产量。总之，随着油气井深度的不断增加和世界刚起步的“页岩气革命”，高性能陶粒压裂支撑剂将迎来巨大的机遇和挑战。
第二章实验
2.1原料
原料为四级铝矾土，其中氧化铝37.4%，氧化铁2.6%，二氧化硅34.5%，二氧化钛2.3%。
2.2 原料破碎
原料经颚式破碎机破碎，制成粒径大小为1~25mm的小颗粒原料。小颗粒原料再经过密封对辊破碎机粉碎，粉碎成粒径大小为0.3~1mm的原料。最后将原料通过QLM系列流化床式气流磨进行气流粉碎成粉末原料。
第三章3.1
第四章结论
参考文献
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）
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)
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)