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华中设备产业篇:陶粒砂回转窑设备行业现状及发展趋势

发表时间:2014-11-14 15:41:46    作者:郑州雷克机械设备有限公司    回转窑:http://www.hnksjx.net.cn    

用于需要防砂的裂缝中的支撑剂的大小与很多问题有关。压裂来胶结地层的理想石油支撑剂应当具有以下特性:很高的渗透率;足够高的强度,以防止冲蚀和压碎;能长时间保持其所具有的强度和渗透率;颗粒尺寸较小,可防止地层砂子侵入。
但是,只有支撑剂颗粒大才能有较高的渗透率,而颗粒大强度就低,阻止地层砂移动的能力就低。为了给孔隙提供很高的导游通道,我们总是希望支撑具有很高的渗透率、唇裂的裂缝很宽。在液流通过填有砂子的孔隙时压力降也小。
在理想情况下,支撑剂的渗透率应比地层砂大10000倍(即使地层有很宽的裂缝时)。但是,在很多情况下做不到这一点,特别是在弱胶结的砂岩地层中的高渗地层里要使支撑剂的渗透率大于地层的渗透率10000倍则更难。例如,地层的渗透率为1达西,则应使用渗透率为10000达西的支撑剂,就是要用5×7美国筛的支撑剂或更大些的支撑剂。这么大的支撑剂或更大些的支撑剂。这么大的支撑剂当然会使裂缝具有很高的导流能力并且通过孔隙的压力降也很小,但是这种支撑剂很骗人输送,要比小颗粒的支撑剂更难泵送,会有更大的冲蚀、更易破碎、更难防止砂子埋入和侵入被支撑的裂隙中。现场操作条件迫使我们使用颗粒小的具有高强度的支撑剂,这样可防止由于砂子侵入而降低裂缝的导流能力。因此,必须考虑现场条件选择具有适当渗透率的支撑剂。
通常认为能最有效地防砂和砾石的平均尺寸小于地层砂粒的5.5倍。即砾石为40~60和20~40美车筛的大小,有时小到50~70美国筛,但是现在比该尺寸大的砾石成功地用于出砂地层的裂缝中。大颗粒的支撑剂能成功地防止地层出砂被认为是由于降低了该地层向被支撑的裂缝的产液速度。
国内陶粒支撑剂随着近几年生产加工技术的发展,其各方面的性能已有了大幅度的提高,其中某些指标已接近或达到了国外同类产品水平。国外支撑剂厂商中的Carbo公司所生产的支撑剂长期被国外多家技术服务公司作为首先产品,可见该公司的实力之雄厚。
 
据有关数据表明,国产的高强度陶粒的性能指标已超过Carbo公司的Carbo-Lite陶粒,达到Carbe-Prop陶粒水平。因此,深层油气井的水力压裂施工采用国产高强度陶粒,完全可以满足对支撑剂裂缝高导流能力的要求。
 
虽然陶粒具有高强度的特性,但它的颗粒相对密度达到2.7g/cm3~36g/cm3,颗粒相对密度与抗压强度也随之增加,这就对压裂液的粘度、流变性等性能及设备的功率、排量等泵送条件都提出了更高的要求。
 
目前,国内大量的研究主要集中在提高陶粒支撑剂的强度方面,但却忽视了视密度的大小,使支撑剂在应用中容易产生较短的支撑带,堆积在裂缝的端口处,对导流极其不利。因此研制开发低密度中强度或高强度烧结陶粒将是未来重要的发展方向。
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