一种同位素标记压裂支撑剂的制备及性能研究

本文以铝矾土为主要原料,以Gd_2O_3为标记物质,在国内首次合成了Gd同位素标记陶粒压裂支撑剂,研究了0%、1%、5%和10%Gd_2O_3加入量对其物相形貌、物理性能的影响,结果表明:烧成温度在1320℃时,主要物相为刚玉和含Gd晶体;当加入的Gd_2O_3小于5%时,标记物质全部进入了晶相中,且在压裂支撑剂载体内均匀分布;69MPa闭合压力下的破碎率低于3.5%;各项技术指标符合国家标准要求,适用于中深油气井压裂裂缝形态及支撑剂位置监测。     

紫砂土制备压裂支撑剂的研究

本文首次以阳泉紫砂土和Ⅱ级铝矾土为原料,在不同烧成温度下制备了莫来石-石英质石油压裂支撑剂.利用XRD、SEM等方法,对制品的显微结构和物化性能进行了分析和探讨.结果表明:随着烧成温度的提高,紫砂土和铝矾土制备的支撑剂的破碎率逐渐降低,显微结构趋于致密,1280℃左右性能较佳,20/40目试样的体积密度为1.45 g./cm3,视密度为2.92g/cm3,35 MPa闭合压力下的破碎率仅为8.05％,试样满足行业标准SY/T5108-2014的要求.     

超低密压裂支撑剂的制备及性能研究

以二级铝矾土(65wt％Al2O3)和钾长石为原料,在添加不同含量的白云石的基础上制备了超低密高强的压裂支撑剂,并研究了白云石的添加量对烧成温度和石油压裂支撑剂性能的影响.结果表明:在原料中加入适量的钾长石,不仅可以降低烧结温度,同时还能降低压裂支撑剂的密度;添加白云石能有效降低支撑剂的烧结温度和破碎率,同时白云石和钾长石共同作用,促进了烧结致密化的进行,有利于棒状莫来石的生长发育,从而提高了支撑剂的强度.当白云石的添加量为2wt％,烧结温度为1330 ℃时,所制备的压裂支撑剂性能最优,其体密仅为1.30 g/cm3,52 MPa下的破碎率为4.51wt％.     

石油压裂支撑剂作用机理及发展前景

随着油气储量逐渐减少,地层条件愈加复杂,开采难度也越来越大。性能优良的支撑剂可大幅提高油井产量,延长油井服务年限。本文通过查阅文献,详细介绍了支撑剂分类、作用机理、材质优选及施工选择,指出了嵌入机制对油井产能的危害,有利于更好的了解支撑剂性能和使用方法,并对发展现状和以后科研方向做出总结,为水力压裂支撑剂选择提供参考和建议。     

煤基固体废弃物制备压裂支撑剂研究进展

近年来我国非常规油气勘探开发取得重要进展,水力压裂技术已成为油气增产的重要措施,作为压裂技术中重要组成部分的支撑剂,其种类、参数、压裂液携带和自身运移等问题受到关注。压裂支撑剂是水力压裂过程中用于支撑裂缝使其保持张开状态的一种重要材料,是提高非常规油气采收率的关键。但压裂支撑剂面临原材料过度开采带来的资源枯竭以及生产成本高等问题,因此,与压裂支撑剂原材料成分相契合的煤基固体废弃物为原料制备压裂支撑剂备受关注。概述了煤基固体废弃物的产生、性质及综合利用现状,重点讨论了国内外煤基固体废弃物制备压裂支撑剂的研究进展。煤矸石、粉煤灰是最常见、污染最严重的煤基固废,其化学组成以SiO₂和Al₂O₃为主。煤矸石、粉煤灰中残余的碳和有机物在烧结过程中逸出的CO₂、水蒸气以及有机质的分解可产生气孔,被液相包裹形成闭气孔,起到类似造孔剂的作用,可有效降低压裂支撑剂的视密度和体积密度,提高支撑剂的导流能力。利用煤基固体废弃物制备压裂支撑剂既可有效减少天然矿物的消耗、降低生产成本和缓解环境污染,又可获得符合行业标准的压裂...     

一种低密度陶粒压裂支撑剂的制备及性能研究

本文以三级铝矾土和砂土为主要原料,在1440～1520℃高温下,制备了性能优良的低密度陶粒支撑剂,研究了烧结温度对其物相形貌、物理性能的影响.其结果表明:烧成温度在1500℃时,制备的试样主要物相为莫来石和石英,体密度为1.35 g/cm3,视密度为2.78 g/cm3,35 MPa闭合压力下的破碎率为9.47％.符合国标,适合闭合压力高于浅井油气井的应用.     

添加锰矿低密度高强度陶粒支撑剂的制备及作用机制研究

低密度高强度支撑剂的开发与应用不仅有利于非胶化压裂液的使用，尤其对提高低渗透油气藏的开发效率有显著作用。以铝矾土为主要原料，添加5％锰矿，在1350℃下无压烧结，制备高强度低密度陶粒支撑剂，并讨论了锰矿掺量及烧成温度对支撑剂诸性能的影响。根据支撑剂的显微结构和孔结构分析发现：掺入5％锰矿有利于生成均匀分布的直径为0．2～1μm棒状莫来石，棒晶发挥纤维或晶须的强韧化作用，显著提高了支撑剂的强度，抗破碎能力达到69MPa闭合压力下破碎率为4．1％；在烧结后期，棒晶的生长速度过快未能有效排除气孔，导致大量晶粒间闭气孔生成，有效降低了支撑剂的密度（体积密度为1．78g／cm^3，视密度为3．22g／cm^3）。     

低密度高强度树脂涂层压裂支撑剂的制备

压裂是增加油气从地层流向井筒的主要因素之一。聚合物对压裂工艺的成功起到了重要作用,已被用作钻井液的黏度调节剂和支撑剂砂的涂层。用聚合物包覆支撑剂,不仅可以提高支撑剂的力学性能,而且可以防止支撑剂返排。综述了支撑剂的主要类型,并且阐述了两种树脂涂层支撑剂的制备方法。     

纤维支撑剂在压裂中的作用原理

在提高原油采收率、改善注水条件等方面压裂措施起着重要的作用.压裂井要求快速排液、高效返排,对支撑剂要求较高.与常规支撑剂相比纤维支撑剂能产生超强的悬浮携砂能力和支撑剂固定能力,不仅能有效解决返排技术难题,同时能起到防止支撑剂回流的作用.     

石油压裂支撑剂的研究现状

概述了石英砂支撑剂、陶粒支撑剂和覆膜支撑剂等3类石油压裂支撑剂的优势与不足;介绍了3类支撑剂目前的研究成果;对石油压裂支撑剂的发展提出了相关建议,在支撑剂的不断发展中,需要考虑油井废弃后,支撑剂将对地层环境产生的长久影响,力求井底存留支撑剂对地质环境的影响降到最低。     

粉煤灰陶粒石油压裂支撑剂的制备与表征

随着石油的不断开采,对压裂支撑剂的要求越来越大,目前市场上的石油压裂支撑剂普遍存在体密度偏大、抗破碎能力不高等问题.以粉煤灰固体废弃物为主要原料,采用了8种配方制备出了低密度、高强度的石油压裂支撑剂;利用XRD、SEM等方法,对制品的显微结构和物化性能进行了分析和物相表征;探讨了烧成温度、保温时间对支撑剂体积密度和破碎...     

高强度压裂支撑剂室内评价研究

阐述了石英砂、低密度陶粒与高强度陶粒的物理综合性能评价情况;对导流能力进行了全方面评价：使用裂缝导流评价系统（FCS-842型）对以上三种压裂支撑剂在不同闭合压力下的短期导流能力进行对比,针对高强度陶粒在50M Pa下基本性能对长期导流能力的影响程度及随时间变化的幅度进行实验分析。研究结果对今后深井压裂选择高强度支撑剂和现场应用具有指导意义。     

陶粒压裂支撑剂研究现状及新进展

压裂支撑剂是石油、天然气工业水力压裂过程中,随压裂液一起泵入到地层裂缝中起支撑裂缝、增大油气导流率的专用材料.陶粒压裂支撑剂与石英砂、树脂包砂相比具有破碎率低、耐腐蚀、导流能力好且性价比高的特点,已经被越来越多的油田所采用.目前陶粒支撑剂生产工艺已相当成熟,在压裂作业中取得了良好的效果,但也存在密度偏高、回流严重等问题.文章简要介绍了陶粒压裂支撑剂,总结了目前陶粒压裂支撑剂存在的问题和最近几年国内外陶粒压裂支撑剂的研究进展,重点介绍了标记型、核-壳结构型及选择性支撑剂等几种新型陶粒压裂支撑剂,最后探讨了陶粒压裂支撑剂发展前景及方向.     

水力压裂支撑剂的研究进展

水力压裂工艺技术的核心是形成导流能力强的裂缝.支撑剂是水力压裂过程中能够进入被压开的裂缝并使其不再重新闭合的一种固体颗粒.它能够帮助裂缝处于开启状态,提供油气由地层到井筒的渗流通道,是水力压裂施工中的关键材料.本文概述了近年来国内外水力压裂用支撑剂的发展历程,几种常规支撑剂的类型及特点,重点对几类新型支撑剂进行了综述,最后,针对目前支撑剂技术面临的挑战提出了其今后发展趋势.     

水力压裂陶粒支撑剂的研究现状

水力压裂是指在油气井开采工程中,运用的一种高效的、环保的,可以提高油气产量的技术,其中支撑剂的选择尤为重要,是水力压裂工程中的关键一环。目前国内广泛用于水力压裂的支撑剂,多以低品位铝矾土制备,支撑剂主要包含莫来石相和刚玉相,较最初的以高品位铝矾土制备的陶粒支撑剂,成本上得以控制,但普遍存在着抗压强度低、密度大等缺点。高压电瓷由于在制备过程中,坯体极易产生变形、开裂,这部分电瓷常被当做废弃物处理,经过分析其铝硅含量,适于作为原料以代替低品位铝矾土来制备陶粒支撑剂。本文结合高压电瓷废料在陶粒支撑剂中的应用前景,阐述了水力压裂陶粒支撑剂的研究现状。     

低成本石油压裂陶粒支撑剂的研究

以废氧化铝吸附剂为主要原料,高岭土、白云石、菱镁矿等为辅助原料,制备了石油压裂陶粒支撑剂,研究了配方体系中氧化铝含量和烧成温度、保温时间等因素对视密度、破碎率、酸溶解度的影响。结果表明:当氧化铝含量为90~92%,烧成温度为1520℃,保温时间为3 h时,陶粒支撑剂69 MPa闭合压力下的破碎率为1.74%,酸溶解度为2.42%,性能指标优于中国石油天然气行业标准要求。     

粉煤灰基煤层压裂支撑剂的研究

采用粉煤灰为主要原料,铝矾土、高岭土、长石为烧结助剂,制备粉煤灰基支撑剂.结合TG-DTA、SEM、EDS、XRD等现代测试手段对样品的结构和性能进行了表征.结果表明:材料主要以O,Al,Si等元素为主,主晶相为莫来石和石英,晶粒之间有大量5 ～10 μm的气孔.材料具有较好的圆球度,粒径为0.5 ～0.8 mm的煤层压裂陶粒支撑剂,体密度为0.998 g/cm3,视密度为2.559 g/cm3,酸溶解度为0.284％,22 MPa条件下,抗压破碎率为8.241％,导流能力67.24 μm2·cm.     

硼标记压裂裂缝示踪剂的制备及性能

硼具有高的热中子捕获截面,可用于油气井下压裂裂缝的探测.通过热重分析-差热分析法(TG-DTA)、X射线衍射分析(XRD)、能谱分析(EDS)、扫描电镜(SEM)和电感耦合原子发射光谱(ICP-AES)测试方法,研究了碳化硼(B4 C)不同外加量(质量分数分别为1％、5％和10％)对压裂示踪支撑剂结构和性能的影响.结果...     

高强石油压裂支撑剂的研制

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。