压裂用石英砂

压裂用石英砂简介：

随着我国石油业的发展，压裂用石英砂在石油业大展神威。石英砂是一种分布广、硬度大的天然稳定性矿物，其主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）。石英砂多为石英砂岩经过水力冲刷、风化剥蚀等作用形成的颗粒，因此，主产于河滩、沙漠、沿海地带。新疆拥有大量矿产资源，石英砂分布广储量大。

在石油领域，压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。

水力压裂技术指：在高压情况下将压裂液泵入油井中，导致井底产生高压，当该压力足以压裂岩层时，地层就会生成裂缝并向前扩展出一定空间。为了使裂缝保持张开，在岩层压裂后需在裂缝中随压裂液填入支撑剂。输送完支撑剂后，降低压裂液粘性并使之回流，这样导流率高的裂缝就产生了。

目前国内外使用的石油压裂支撑剂一般分为三类：石英砂、陶粒支撑剂和覆膜支撑剂。在北美页岩气压裂施工中，陶粒支撑剂的使用比例在逐渐降低。考虑压裂成本与经济效果，目前石英砂支撑剂在应用中占主要地位。

压裂用石英砂的性能指标：

1、球度与圆度

球度，很好理解，指的是压裂支撑剂（即石英砂）接近球形的程度。

圆度在科普中的解释为：工件的横截面接近理论圆的程度。

天然石英砂的球度与圆度应不低于0.6。

2、酸溶解度

酸溶解度是指在规定酸溶液及反应条件下，一定质量的支撑剂被酸溶解的质量与总支撑剂质量的百分比。

耐酸性是压裂支撑剂的重要指标，有良好耐酸性的支撑剂可以在酸性岩层中工作更长时间，并保持良好的导流能力。

3、浊度

支撑剂的浊度为：在规定体积的蒸馏水中加入一定质量的支撑剂，经摇动并放置一定时间后液体的浑浊程度，单位是福氏浊度单位（FTU）。

浊度主要表征了支撑剂表面光洁度，体现其表面所沾微粒的多少与大小。按照规定，压裂用石英砂的浊度应不高于100FTU。

4、抗破碎能力

对一定量的石英砂支撑剂，在额定压力下进行承压测试，所确定的破碎率，表征了支撑剂抗破碎能力。影响破碎率的主要因素是：石英砂支撑剂圆度、球度、表面光洁度、显微结构等。

石英砂支撑剂的破碎率影响着裂缝导流能力。天然石英砂支撑剂的抗破碎能力测试应使用规定尺寸范围的破碎室。

5、体积密度与视密度

石英砂支撑剂的体积密度为单位堆积体积的支撑剂质量（单位g/cm³）反映支撑剂堆积体的整体密度。影响体积密度的主要因素为：样品视密度、圆度、球度、表面光洁度等。

石英砂支撑剂的视密度为单位颗粒体积的支撑剂质量（单位g/cm³）。其与体积密度的区别为，计算视密度时的体积不包括颗粒之间的空隙体积。影响支撑剂视密度的主要因素为：样品物相成分、结构与气孔率。

对于不同密度的压裂支撑剂，采用的测试指标不同。总结来讲，对压裂用石英砂，有如下要求：粒径均匀，密度小；强度大，破碎率小；圆度和球度高；杂质含量少；来源广，价廉。

压裂用石英砂的技术指标：