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。     

石油压裂陶粒支撑剂研究进展探讨

随着石油压裂陶粒支撑剂推广和应用,有效的保证了石油水力压裂技术正常运行,增加了油气井产量,对石油开发具有重要意义。笔者结合自身实际工作经验,探讨石油压裂陶粒支撑剂的研究及发展情况,并对工业固体废料在石油压裂陶粒支撑剂的应用进行分析,希望对石油压裂支撑剂研究提供一定的参考价值。     

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.     

支撑剂在水力压裂液的应用现状

压裂现已成为油气井增产的一项重要措施,支撑剂性能直接决定油气井的经济效益。综述了中外支撑剂发展概况,介绍了常用支撑剂石英砂、人造陶粒和树脂包砂并对其进行性能对比分析,重点分析了支撑剂表面材料的应用,新型水凝胶膜、热塑性、氟化、磁性、无机支撑剂具有配伍性好,耐腐性强,导流能力强,破碎率低的优点,这对于石油天然气的开采具有重要的意义。     

石油压裂陶粒支撑剂研究进展

文章综述了近年来石油压裂陶粒支撑剂的研究进展,特别介绍了采用工业固体废弃物制备支撑剂的特点与优势,并对石油压裂支撑剂的发展趋势进行了探讨.     

压裂用支撑剂应用现状和研究进展

水力压裂是石油、天然气开采中应用较广的一门技术,支撑剂是压裂施工的一种关键材料.支撑剂由压裂液带入到地下裂缝中并直接影响着压裂效果.目前市面上使用的支撑剂主要是石英砂、陶粒、树脂覆膜支撑剂,随着支撑剂技术的日臻成熟,许多新的支撑剂也被研发出来.简要地总结了现在的支撑剂的优缺点,主要介绍了三种新型支撑剂,包括低密度支撑剂、表面改性支撑剂和液体支撑剂等,讨论了发展趋势,对压裂支撑剂研究和相关行业具有一定的指导意义..     

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。     

致密砂岩中浅层低成本压裂支撑剂组合实验研究

由于致密砂岩储层渗透率低,一般未经储层改造,自然产能低,难于达到经济开采的要求。国内目前小于1500m的储层压裂一般都采用石英砂作为支撑剂,大于1500m则采用陶粒,为了进一步降低单井投资成本、提高开发效益,考虑对中浅层储层采用石英砂尾追陶粒的组合方式进行压裂。本文考虑不同闭合压力下的压裂液伤害、支撑剂嵌入等因素的影响,运用长期裂缝导流仪系统,模拟地层闭合压力、温度等环境,对油气田常用的石英砂及陶粒进行了长期导流能力评价,对石英砂尾追陶粒组合的比例进行优化,优化出了适合中浅层油气田的最佳支撑剂组合比例（石英砂：陶粒=70：30）,为国内中浅层储层压裂提高经济效益、降低单井成本提供了参考依据。     

锑同位素标记压裂支撑剂的制备及作用机制研究

以铝矾土为主要原料,以Sb_2O_3为标记物质,在1320℃下合成了同位素标记陶粒压裂支撑剂,研究了标记物质的加入对烧结和支撑剂破碎率的影响。标记元素进入了晶相,并且在压裂支撑剂载体内分布均匀。当加入的Sb_2O_3小于10%时,69 MPa闭合压力下的破碎率低于4.0%,符合行业标准要求,适用于中深油气井压裂裂缝形态及支撑剂位置监测。     

陶粒支撑剂的研究及应用进展

深层、低渗透、高闭合压力储层将是未来油气田水力压裂的主要区域,陶粒支撑剂因在水力压裂作业中起到支撑裂缝、提高导流率、增加油气产量的作用而备受关注。随着高品位铝矾土资源日渐枯竭,低铝质原料成为制备陶粒支撑剂的主要原料,目前主要包括低品位铝矾土、硅铝质固体废弃物以及其他材料。本文在总结大量文献的基础上,阐述了低铝质原料制备陶粒支撑剂所具有的优势以及存在强度不足的缺陷。之后针对这一问题,文章提出了覆膜增强和添加剂增强两种增强方式,系统讨论了预固化覆膜增强、可固化覆膜增强、液相助熔增强和畸化晶格增强对陶粒支撑剂强度的影响,总结出针对于不同原料制备、不同应用环境下的陶粒支撑剂最佳的增强方式。最后对陶粒支撑剂未来潜在发展方向进行了展望。     

页岩气压裂开采中不同类型支撑剂性能评估及优选分析研究

石油支撑剂在市场上的应用十分广泛，几乎已经成为油藏储层中取得最佳产量提升效果的必备物质。石油支撑剂被广泛应用于石油开采中，帮助提高油藏储层的产量。通过实验数据对页岩气压裂开采过程中所涉及的三种支撑剂陶粒、石英砂和覆膜支撑剂在同状况下，自身的物理性能进行分析比较、以及针对非常规储集层页岩气开采过程中，压裂支撑剂及性能与压裂产生裂缝之间的关系、对裂缝导流能力的影响进行分析评价，从而对非常规储集层页岩气压裂开采中支撑剂的使用进行优选分析，为油气公司在实施页岩气开采中在支撑剂的选择和利用方面提供参考，进一步为我国非常规油气资源开发积累一定经验，为石油企业页岩气生产开采提供经济性指导。     

陶粒压裂支撑剂研究进展

水力压裂是应用于石油天然气行业中的一种有效增产措施.随着非常规油气藏的发展,其已成为我国亟待攻克的技术难点之一.而压裂支撑剂是水力压裂过程中的关键材料,即用于支撑裂缝从而提高油气藏渗透率的球形颗粒.文章综述了国内外陶粒支撑剂的研究现状及发展趋势,重点介绍了铝矾土基和高岭土基压裂支撑剂的研究进展以及压裂支撑剂的制备工艺.     

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...     

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。     

以ZnO作添加剂覆膜陶粒支撑剂的制备与性能研究

以低成本的高岭土为主要原料,以ZnO作为添加剂,结合常压烧结技术,制备出低密度高强度的陶粒支撑剂。研究了ZnO的添加量、烧结温度对陶粒支撑剂性能的影响。采用树脂覆膜的方法进一步优化了陶粒支撑剂的性能,使其适用于更高要求的油气井。研究结果表明,当加入2%的ZnO并且烧结温度为1 300℃时,陶粒支撑剂的体积密度为1.42 g/cm~3,视密度为2.61 g/cm~3,35 MPa闭合压力下的破碎率为7.28%。当环氧树脂的用量为支撑剂的12%,固化剂的用量为环氧树脂的14%时,覆膜支撑剂的体积密度为1.32 g/cm~3,视密度为2.27 g/cm~3,69 MPa闭合压力下的破碎率仅为1.16%。     

烧结温度对莫来石/石英质经济型陶粒支撑剂性能的影响

以阳泉长青Ⅲ级铝矾土和砂土为原料,在1420~1540℃下烧结制备了莫来石/石英质经济型陶粒支撑剂,研究了烧结温度对莫来石/石英质经济型陶粒性能的影响,并与目前市场上的支撑剂进行了详细的对比,得出这是一种性能优于天然石英砂、成本低于人造陶粒支撑剂的一种经济型陶粒支撑剂;并采用XRD和SEM等手段对陶粒支撑剂的性能和物相形貌进行了表征和分析。结果表明:在1510℃下烧结制备的陶粒支撑剂体密度为1.39 g·cm-3,视密度为2.78 g·cm-3,35 MPa下的破碎率为5.54%;在该温度下,莫来石晶相已经发育完全,且石英颗粒填充在莫来石形成的网络空间结构中,烧结致密化程度较高。     

烧结温度对煤层气井用陶粒支撑剂的影响研究

本文以阳泉铝矾土和煤矸石为原料,长石为烧结助剂,制备了适用于煤层气水力压裂开采的陶粒支撑剂.利用SEM和XRD,表征了不同温度下烧结的陶粒支撑剂的显微结构及物相组成;研究了烧结温度对陶粒支撑剂材料的抗破碎率、密度的影响.结果表明:样品结晶相为莫来石,刚玉和方石英,并随着温度升高,莫来石相含量逐渐增多,且结晶度也越来越好,在1450℃时,二次莫来石仍未转化完成;随着烧结温度的升高,样品密度与呈先上升后下降的趋势,破碎率呈现先降低后升高的趋势.1300℃烧结下的样品性能最好,体积密度为1.40 g/cm3,35 MPa下破碎率为7.06％.     

压裂支撑剂的覆膜改性技术

针对油气田开发对压裂支撑剂的性能要求愈来愈高的产业重大需求,油田化学领域运用现代化学理论与技术,开展了一系列卓有成效的压裂支撑剂化学覆膜改性研究和产品研发,为油气工业的快速发展做出了突出贡献。本文从化学和工程两个视角,系统阐述了压裂支撑剂化学覆膜改性的研究方向。化学角度,主要研究方向包括：在支撑剂表面涂层构成化学覆膜、通过化学手段科学改变支撑剂表面特性、化学涂层与改性并举。工程角度,大致分为三个重要研究方向：一是通过在石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜来提升支撑剂强度;二是通过在石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜来降低整个支撑剂的相对密度（如自悬浮涂层技术等）;三是石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜实现堵水疏油的功能。本文还简要阐述了树脂覆膜支撑剂、疏水支撑剂、憎水憎油支撑剂、自悬浮支撑剂、自聚型支撑剂、无机聚合物涂覆支撑剂以及功能性支撑剂等主要产品的特性。展望支撑剂未来的发展趋势,提出支撑剂应向多功能、高性能、小尺寸和智能化方向发展以及开发出更加适合无水压裂的支撑剂和原位生成型自支撑压裂体系。     

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。     

检测压裂支撑剂体积密度影响因素的研究

根据检测压裂支撑剂体积密度的方法,实验员利用不同的检测仪器,对压裂石英砂和陶粒的体积密度做了大量实验,研究了压裂支撑剂体积密度检测的影响因素,以提高实验室内的检测水平,为压裂工艺设计提供建议。