楊雅民（長城鉆探工程有限公司壓裂公司，遼寧 盤錦 124011）

淺析石油壓裂支撐劑的應(yīng)用

楊雅民（長城鉆探工程有限公司壓裂公司，遼寧 盤錦 124011）

石油壓裂支撐劑是石油開采當(dāng)中的重要材料，對(duì)油氣井的生產(chǎn)效率以及服務(wù)年限都將產(chǎn)生較大的影響。在本文中，將就石油壓裂支撐劑的應(yīng)用進(jìn)行一定的研究。

石油壓裂支撐劑；應(yīng)用

石油壓裂支撐劑，也稱之為石油支撐劑，是以陶瓷顆粒制作形成的產(chǎn)品，在壓裂強(qiáng)度方面具有著較好的表現(xiàn)，其主要制作材料有優(yōu)質(zhì)鋁礬土以及煤等，在使用陶瓷燒結(jié)處理后形成，從某種程度上是玻璃球、石英砂以及天然金屬球等材料在中低強(qiáng)度的替代品。在實(shí)際生產(chǎn)中，其生產(chǎn)步驟較為復(fù)雜，包括有短少、煤粉制備、破碎、配料、成品冷卻以及篩分等，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中具有著較好的效果。在實(shí)際石油深井開采工作當(dāng)中，具有較低壓力、高閉合特征的滲透性礦床在使用石油壓裂方式對(duì)其進(jìn)行處理后，蘊(yùn)藏有油氣的巖層將裂開，其內(nèi)部油氣在裂縫通道不斷聚合后流出，并在注入到巖石基層后形成高于地層破裂強(qiáng)度的壓力，在導(dǎo)致井筒周圍發(fā)生裂縫后形成通道，對(duì)于該通道而言，其自身具有高層流能力，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，為了保證裂縫不閉合、石油產(chǎn)物能夠以較為流暢的方式通過，在高壓溶液當(dāng)中摻入陶粒支撐材料后，在巖層裂隙當(dāng)中填充之后即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裂隙的支撐作用，避免裂縫因釋放應(yīng)力而發(fā)生閉合，在保持一個(gè)較高導(dǎo)流能力的基礎(chǔ)上通暢油氣、增加產(chǎn)量。同沒有使用石油支撐劑的油井相比，使用石油支撐劑進(jìn)行處理的油井產(chǎn)量將高出40%左右，且在一定程度上將實(shí)現(xiàn)油氣井服務(wù)年限的延長，對(duì)油田生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)效益都具有著非常重要的影響。

1 石油支撐劑性能與應(yīng)用

1.1 性能

對(duì)于支撐劑，需要其具有較強(qiáng)的抗壓以及抗磨損能力，在能夠?qū)τ蜌庾⑷脒^程當(dāng)中的摩擦力以及壓力進(jìn)行承受后更好的實(shí)現(xiàn)人工裂縫的支撐。支撐劑材料顆粒選擇方面，需要具有較低的相對(duì)密度，以此使其能夠更好的泵入到井下，并根據(jù)油井具體設(shè)計(jì)需求做好支撐劑顆粒粒徑的選擇，通常保持在0.4-0.8mm之間，保證其圓度與球度在0.9以上，顆粒表面具有光滑以及均勻的特征，濁度值在100度以內(nèi)，以此具有較好的導(dǎo)流能力。在200℃情況下，壓裂液、支撐劑顆粒同儲(chǔ)層流體間并不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

1.2 應(yīng)用

在油田開采當(dāng)中，石油支撐劑具有著井下支撐的重要作用，能夠有效實(shí)現(xiàn)天然氣產(chǎn)量的增加，目前較為廣泛的應(yīng)用在高壓油氣層以及深井當(dāng)中的壓裂改造工作當(dāng)中。對(duì)于該產(chǎn)品來說，優(yōu)質(zhì)鋁礬土使其主要原料，并在經(jīng)破碎處理形成粉狀物后將一定的添加劑加入到其中，并在經(jīng)過混煉、高溫?zé)Y(jié)、制粒以及拋光后形成，具有導(dǎo)流能力強(qiáng)、密度低、光潔度高、圓球度好以及光潔度高的特征，同時(shí)，其屬于環(huán)保產(chǎn)品，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，不會(huì)影響到環(huán)境。以水力壓裂技術(shù)為例，該技術(shù)是油氣井開采當(dāng)中實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的主要措施，分為人造以及天然兩種類型，目前較為廣泛的應(yīng)用在中深井以及潛井方面。作為水力壓裂當(dāng)中關(guān)鍵組成部分，支撐劑在該項(xiàng)處理方式當(dāng)中也得到了較多的應(yīng)用，在低滲油氣田開發(fā)當(dāng)中，通過支撐劑性能水平的提升，則將大幅度提升增產(chǎn)效果。水利壓裂處理方式的目的，即將集于井筒的徑向液體流變成與井筒相連通的導(dǎo)流，并保證導(dǎo)流能力同地層導(dǎo)流能力相比更大，為了使裂縫在滲透率方面具有更好的表現(xiàn)，則將支撐劑加入到了其中，其加入的目的，即是實(shí)現(xiàn)裂縫兩壁的支撐，在泵柱停止后，當(dāng)井底壓力同閉合時(shí)壓力相比較小時(shí)，通向油氣井眼的導(dǎo)流裂縫也將始終保持張開狀態(tài)。

2 我國石油支撐劑發(fā)展前景

我國石油支撐劑發(fā)展前景主要體現(xiàn)在以下方面：第一，低密度中高強(qiáng)度燒結(jié)陶粒開發(fā)。對(duì)于現(xiàn)有的人造陶粒來說，雖然其在強(qiáng)度方面具有著較好的表現(xiàn)，但同時(shí)具有較高的顆粒密度，并因此對(duì)實(shí)際泵送條件以及裂液性能都具有了更高的要求。在該種情況下，對(duì)低密度、中高強(qiáng)度陶粒進(jìn)行研制則成為了未來發(fā)展的重要方向；第二，表面改性劑技術(shù)。在表面改性劑當(dāng)中，其所具有的活性成分為一種聚合物，在將其加入到水基攜砂液后，則能夠在以較快速度對(duì)支撐劑進(jìn)行包裹后對(duì)來自腐蝕性處理劑以及酸性處理劑的侵蝕進(jìn)行抵抗。對(duì)此，做好具有更高裂縫導(dǎo)流能力表面改性劑的研發(fā)也是未來發(fā)展的重要方向；第三，低密度多孔空心支撐劑。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，生產(chǎn)出孔隙均勻的多孔隙球粒相對(duì)容易，具體制作方式，即將薄壁小空心球放入到液化床當(dāng)中做好噴涂以及烘干處理，并將其放置到一起形成體積較大的球粒，之后通過硬包皮做好涂包燒結(jié)處理。在以該方式生產(chǎn)燒結(jié)鋁礬土后，其則將具有較高的密度語強(qiáng)度；第四，雙層樹脂土層技術(shù)。在該技術(shù)當(dāng)中，內(nèi)層使用預(yù)固化薄膜，外層方面則使用了能夠固化的涂層，其中，內(nèi)層方面，通過數(shù)值的應(yīng)用能夠?qū)Σ牧系母郊訌?qiáng)度進(jìn)行提升，外層方面，則能夠?qū)崿F(xiàn)顆粒的粘結(jié)，以此實(shí)現(xiàn)支撐劑同自行固結(jié)支撐劑兩者間優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，雙層數(shù)值涂層支撐劑都具有著較為穩(wěn)定的特點(diǎn)，且強(qiáng)度將隨著溫度變化而變化。

3 結(jié)語

在上文中，我們對(duì)石油壓裂支撐劑的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究，在未來工作中，需要在聯(lián)系生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加大研究，以此不斷提升石油開采水平。

[1]趙凱強(qiáng).基于一種新型壓裂支撐劑長期導(dǎo)流能力分析及其應(yīng)用研究[J].化學(xué)工程與裝備.2017(03).

[2]李懷仁,高云川.石油壓裂支撐劑的制備工藝[J].云南冶金.2013(05).

[3]吳堯鵬,劉軍,康利濤,張?zhí)煺?高峰.不同礦物添加劑對(duì)石油壓裂支撐劑性能的影響[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào).2013(06).