石油支撐劑簡介
石油支撐劑又叫石油壓裂支撐劑。在石油天然氣深井開采時,高閉合壓力低滲透性礦床經(jīng)壓裂處理后,使含油氣巖層裂開,油氣從裂縫形成的通道中匯集而出,此時需要流體注入巖石基層,以超過地層破裂強度的壓力,使井筒周圍巖層產(chǎn)生裂縫,形成一個具有高層流能力的通道,為保持壓裂后形成的裂縫開啟,油氣產(chǎn)物能順暢通過。用石油支撐劑隨同高壓溶液進入地層充填在巖層裂隙中,起到支撐裂隙不因應力釋放而閉合的作用,從而保持高導流能力,使油氣暢通,增加產(chǎn)量。
石油支撐劑的性能要求:
1、支撐劑要有足夠的抗壓強度和抗磨損能力,能耐受注入時的強大壓力和摩擦力,并有效地支撐人工裂縫。
2、支撐劑顆粒相對密度要低,便于泵入井下。
3、支撐劑顆粒在溫度為200度的條件下,與壓裂液及儲層流體不發(fā)生化學作用,酸溶解度大允許值應小于7%。
目前常用的支撐劑主要有石英砂、鋁釩土陶粒砂及樹脂包覆的復合顆粒等。由于石英砂成本低,同時密度較低易于泵送,被大量使用,但石英砂強底低、球度差,降低裂縫導流能力,不適用于閉合壓力高的深井。樹脂包覆石英砂的復合顆粒,球度有改善,耐腐蝕性比較強,導流能力也較好,但產(chǎn)品保持期短,造價過高,在成本至上的今天推廣不易,而采用鋁釩土陶粒工藝的陶粒支撐劑,密度高,球度好,耐腐蝕,耐高溫,耐高壓,同時成本可以得到較好的控制,因此越來越廣泛的被油氣田所采用。實踐證明,使用陶粒石油支撐劑壓裂的油井可提高產(chǎn)量30-50%,還能延長油氣井服務年限,是石油、天然氣低滲透油氣井開采、施工的關(guān)鍵材料,不但能增加油氣產(chǎn)量,而且更能延長油氣井服務年限。
陶粒石油支撐劑的主要原材料是鋁釩土,而我國是鋁土礦富集國家,鋁土礦分布高度集中,山西、貴州、河南和廣西四個省(區(qū))的儲量合計占全國總儲量的90.9%(山西41.6%、貴州17.1%、河南16.7%、廣西15.5%),其余擁有鋁土礦的15個省、自治區(qū)、直轄市的儲量合計僅占全國總儲量的9.1%。中國公司制造的陶粒支撐劑以其良好的支撐能力,逐漸取代常規(guī)支撐劑砂子,進入美國市場。迄今,中國制造的陶粒支撐劑已占據(jù)整個北美陶粒支撐劑市場13%的份額,平均每年的業(yè)務總量達30億美元。
技術(shù)方面
1940無支撐劑的壓裂施工試驗,由于效益不好無支撐劑壓裂很快停止。1950 早期壓裂施工使用來自Arkansas河的石英砂和Illinois洲Ottawa的Saint Peter 地層的“White”石英砂。1958 使用Brady附近Hickory砂巖的“Brown”石英砂。1960 玻璃珠、塑料珠、胡桃殼-嘗試單層鋪砂設(shè)計,由于沉降、嵌入、應力集中而失?。扇苄灾蝿└綦x物)。1970-1975 可固化樹脂包裹石英砂。1979 種商業(yè)用陶粒支撐劑。1980-1982 預固化樹脂包裹石英砂。1985 低密度陶粒,加入添加劑的多孔支撐劑;如加入用于防止水垢的抑制劑等,對某些陶粒產(chǎn)品提高強度及更窄的粒徑分布范圍。2002極低密度陶粒支撐劑成功。
行業(yè)的發(fā)展
近幾年,隨著國內(nèi)石油壓裂支撐劑生產(chǎn)的發(fā)展,石油壓裂支撐劑產(chǎn)品出口量逐漸從無到有,從少到多。不過,總體而言,出口量仍小于進口量。而且產(chǎn)品主要集中在附加值較低的中低端產(chǎn)品上,進口的則是附加值高的產(chǎn)品,如性能的高強度石油壓裂支撐劑產(chǎn)品。我國石油壓裂支撐劑行業(yè)發(fā)展并不快,市場規(guī)模年均增長率在15%左右,企業(yè)總產(chǎn)能年均增速在12%左右。企業(yè)數(shù)量眾多,但大多數(shù)是小型企業(yè),產(chǎn)量低,技術(shù)含量低,競爭手段也主要集中在產(chǎn)品價格上面,并沒有占據(jù)市場較大份額的特大規(guī)模企業(yè)產(chǎn)生。國內(nèi)石油需求量繼續(xù)增加,石油對外依存度繼續(xù)增大。為了滿足國內(nèi)日益增加的石油需求,石油開采業(yè)發(fā)展迅速。與此相對應的就是相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)的迅速擴大。我國石油壓裂支撐劑行業(yè)在這段時間,發(fā)展比較迅速,市場規(guī)模增速達到20%。2009 年,中國石油壓裂支撐劑行業(yè)金額4.7 億元,2011 年增長到6.2億元,年均增長率在13%以上。




簡繁切換