支撐劑是油氣井初期投資成本的重要部分，而且決定著油氣井的經(jīng)濟(jì)壽命。在石油天然氣行業(yè)帶動(dòng)的鏈動(dòng)產(chǎn)業(yè)中，壓裂支撐用石英砂優(yōu)勢(shì)日漸突出，其抗壓能力可達(dá)35MPa。陶粒支撐劑因成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重，逐步被性價(jià)比高的石英砂替代。
1、中國(guó)主要砂源地及特點(diǎn)
中國(guó)目前已投入開(kāi)發(fā)的壓裂用石英砂主要分布于寧夏青銅峽、河北圍場(chǎng)、內(nèi)蒙古赤峰和通遼等地區(qū)，同屬北方風(fēng)成砂。
?。?）新疆石西地區(qū)風(fēng)成砂品質(zhì)較新疆其他地區(qū)好，主要優(yōu)勢(shì)為距離油區(qū)近、運(yùn)輸費(fèi)用低，基本可滿足瑪湖致密油區(qū)塊及吉木薩爾頁(yè)巖油區(qū)塊產(chǎn)能建設(shè)需求。目前，新疆石西地區(qū)已建成50×104t/a規(guī)模的現(xiàn)代化石英砂廠，本地化石英砂廠的建成將成為新疆油田、長(zhǎng)慶油田支撐劑的重要補(bǔ)充，大幅度緩解支撐劑供應(yīng)短缺問(wèn)題，同時(shí)也將推進(jìn)國(guó)內(nèi)石英砂砂廠標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提升石英砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
?。?）鄂爾多斯盆地內(nèi)砂源以風(fēng)成砂為主，主要位于青銅峽、定邊周邊，距離長(zhǎng)慶隴東致密油區(qū)近，砂源品質(zhì)較好，能滿足長(zhǎng)慶油田和延長(zhǎng)油田致密油氣壓裂需求。
?。?）四川地區(qū)砂源主要以石英砂礦礦砂為主，石英含量高，其中江油、青川地區(qū)70/140目粉砂與現(xiàn)場(chǎng)在用石英砂破碎率和導(dǎo)流能力相當(dāng)，基本滿足頁(yè)巖氣淺層壓裂需求。
?。?）長(zhǎng)江流域40/70目和70/140目河道砂在35MPa閉合應(yīng)力下破碎率普遍高于30%，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)水力壓裂施工需求。
中國(guó)天然石英砂支撐劑常見(jiàn)的粒徑規(guī)格為20/40目、30/50目、40/70目和70/140目，目前中國(guó)石英砂產(chǎn)能約為420×104t/a?？傮w研究評(píng)價(jià)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，國(guó)內(nèi)目前壓裂用石英砂完全可滿足中國(guó)3500m以淺的非常規(guī)儲(chǔ)層改造的技術(shù)需求。
2、石英砂支撐劑未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
中國(guó)天然石英砂支撐劑主要分布在新疆陸梁、蘭州安寧、寧夏青銅峽、河北圍場(chǎng)、內(nèi)蒙古赤峰和通遼等地，而中國(guó)石油非常規(guī)油氣資源主要集中于南方四川、西北新疆和長(zhǎng)慶等地區(qū)，石英砂生產(chǎn)成本約為260元/t，而北方石英砂運(yùn)輸?shù)剿拇?、新疆等地的運(yùn)輸成本約為450～700元/t，如能實(shí)現(xiàn)砂源本地化，將極大降低支撐劑成本。
預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)，年均改造井次將達(dá)4.5萬(wàn)～5.5萬(wàn)次，支撐劑用量將達(dá)（500～600）×104t/a，石英砂支撐劑需求量將是目前的2.5倍。以西南頁(yè)巖氣為例，預(yù)計(jì)到2025年擬新建水平井約1800口，按目前平均單井支撐劑用量（約2700t規(guī)模）和當(dāng)前核算價(jià)格(石英砂成本約1100元/t，陶粒成本約2200元/t)，預(yù)計(jì)累計(jì)支撐劑投資約110億元。若采用石英砂替代陶粒，投資成本有望降到60億元以內(nèi)，降幅超40%；若實(shí)現(xiàn)砂源本地化后，成本有望進(jìn)一步降低，這對(duì)實(shí)現(xiàn)低品位資源的低成本、高效開(kāi)發(fā)意義重大。
因此，為進(jìn)一步提升石英砂降本增效，未來(lái)應(yīng)持續(xù)擴(kuò)大石英砂在四川頁(yè)巖氣，以及鄂爾多斯、新疆、松遼等致密油氣的應(yīng)用規(guī)模，加強(qiáng)石英砂推廣應(yīng)用與就近砂廠建設(shè)，提高中國(guó)石英砂品質(zhì)，保障國(guó)內(nèi)油氣低成本開(kāi)發(fā)。
資料來(lái)源：《鄭新權(quán),王欣,張福祥,等.國(guó)內(nèi)石英砂支撐劑評(píng)價(jià)及砂源本地化研究進(jìn)展與前景展望[J].中國(guó)石油勘探,2021,26(01):131-137》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
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