淺析石油壓裂支撐劑的應用

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中的重要材料，對油氣井的生產效率以及服務年限都將產生較大的影響。在本文中，將就石油壓裂支撐劑的應用進行一定的研究。

石油壓裂支撐劑；應用

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品，在壓裂強度方面具有著較好的表現，其主要制作材料有優質鋁礬土以及煤等，在使用陶瓷燒結處理后形成，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度的替代品。在實際生產中，其生產步驟較為復雜，包括有短少、煤粉制備、破碎、配料、成品冷卻以及篩分等，在實際應用當中具有著較好的效果。在實際石油深井開采工作當中，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其進行處理后，蘊藏有油氣的巖層將裂開，其內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度的壓力，在導致井筒周圍發生裂縫后形成通道，對于該通道而言，其自身具有高層流能力，在實際生產當中，為了保證裂縫不閉合、石油產物能夠以較為流暢的方式通過，在高壓溶液當中摻入陶粒支撐材料后，在巖層裂隙當中填充之后即可以實現對裂隙的支撐作用，避免裂縫因釋放應力而發生閉合，在保持一個較高導流能力的基礎上通暢油氣、增加產量。同沒有使用石油支撐劑的油井相比，使用石油支撐劑進行處理的油井產量將高出40%左右，且在一定程度上將實現油氣井服務年限的延長，對油田生產效率以及生產效益都具有著非常重要的影響。

1 石油支撐劑性能與應用

1.1 性能

對于支撐劑，需要其具有較強的抗壓以及抗磨損能力，在能夠對油氣注入過程當中的摩擦力以及壓力進行承受后更好的實現人工裂縫的支撐。支撐劑材料顆粒選擇方面，需要具有較低的相對密度，以此使其能夠更好的泵入到井下，并根據油井具體設計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，以此具有較好的導流能力。在200℃情況下，壓裂液、支撐劑顆粒同儲層流體間并不會發生化學反應。

1.2 應用

在油田開采當中，石油支撐劑具有著井下支撐的重要作用，能夠有效實現天然氣產量的增加，目前較為廣泛的應用在高壓油氣層以及深井當中的壓裂改造工作當中。對于該產品來說，優質鋁礬土使其主要原料，并在經破碎處理形成粉狀物后將一定的添加劑加入到其中，并在經過混煉、高溫燒結、制粒以及拋光后形成，具有導流能力強、密度低、光潔度高、圓球度好以及光潔度高的特征，同時，其屬于環保產品，在實際應用當中，不會影響到環境。以水力壓裂技術為例，該技術是油氣井開采當中實現增產的主要措施，分為人造以及天然兩種類型，目前較為廣泛的應用在中深井以及潛井方面。作為水力壓裂當中關鍵組成部分，支撐劑在該項處理方式當中也得到了較多的應用，在低滲油氣田開發當中，通過支撐劑性能水平的提升，則將大幅度提升增產效果。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流，并保證導流能力同地層導流能力相比更大，為了使裂縫在滲透率方面具有更好的表現，則將支撐劑加入到了其中，其加入的目的，即是實現裂縫兩壁的支撐，在泵柱停止后，當井底壓力同閉合時壓力相比較小時，通向油氣井眼的導流裂縫也將始終保持張開狀態。

2 我國石油支撐劑發展前景

我國石油支撐劑發展前景主要體現在以下方面：第一，低密度中高強度燒結陶粒開發。對于現有的人造陶粒來說，雖然其在強度方面具有著較好的表現，但同時具有較高的顆粒密度，并因此對實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，對低密度、中高強度陶粒進行研制則成為了未來發展的重要方向；第二，表面改性劑技術。在表面改性劑當中，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支撐劑進行包裹后對來自腐蝕性處理劑以及酸性處理劑的侵蝕進行抵抗。對此，做好具有更高裂縫導流能力表面改性劑的研發也是未來發展的重要方向；第三，低密度多孔空心支撐劑。在實際生產當中，生產出孔隙均勻的多孔隙球粒相對容易，具體制作方式，即將薄壁小空心球放入到液化床當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處理。在以該方式生產燒結鋁礬土后，其則將具有較高的密度語強度；第四，雙層樹脂土層技術。在該技術當中，內層使用預固化薄膜，外層方面則使用了能夠固化的涂層，其中，內層方面，通過數值的應用能夠對材料的附加強度進行提升，外層方面，則能夠實現顆粒的粘結，以此實現支撐劑同自行固結支撐劑兩者間優點的結合。在實際應用當中，雙層數值涂層支撐劑都具有著較為穩定的特點，且強度將隨著溫度變化而變化。

3 結語

在上文中，我們對石油壓裂支撐劑的應用進行了一定的研究，在未來工作中，需要在聯系生產需求的基礎上進一步加大研究，以此不斷提升石油開采水平。

[1]趙凱強.基于一種新型壓裂支撐劑長期導流能力分析及其應用研究[J].化學工程與裝備.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,張天章,高峰.不同礦物添加劑對石油壓裂支撐劑性能的影響[J].太原理工大學學報.2013(06).