石油压裂支撑剂性能和分类
压裂支撑剂
• 支撑剂首先要在地应力场作用下能满足优 化裂缝系统的导流能力要求；
• 通常情况下应具备高强度，低密度，包括 经济等；
• 目前关于支撑剂选择，除依据行业标准外， 应当对一个具体油气藏进行导流能力和系 列评价与测试，选择性价比好的支撑剂。
新材料－高强度超低密度支撑剂
高密度
支撑剂材料强度的提高， 密度也随着加大，颗粒密度 的增加，直接导致了输砂的 难度，也很难做到在水力裂 缝内均匀的布砂。沉降速度 过快，也会导致压裂过程中 在地层中出现桥堵。
超低密度(ulw)支撑剂 四大优点：
• 对压裂液粘度要求低；
天然核桃壳、超低密核桃壳支撑剂的渗透率和导 流能力随闭合压力变化的曲线
• 可达到提高砂比以产生 较大裂缝导流能力；
• 对而增加支撑缝长 。
静 态 沉 降
可破碎到任意API（泰勒网目）的大小，
6－100目。
新材料－ULW1.75支撑剂
为树脂涂层的多孔陶粒，制造过程与常规 低比重的陶粒支撑剂（LWP）相似，二者性能 也比较接近，密度有较大的差别。
ULW的密度约在1.75 到1.9克/毫升之间， 与制造过程中控制颗粒的孔隙度有关。涂层的 多孔陶粒，一方面增加了它的强度并封闭了颗 粒外部的孔隙，防止了外部液体的入浸从而也 保持了低密度的特点。
学改性核桃壳 ULW 1.75 支撑剂－树脂涂层的多孔陶粒
ULW 1.25支撑剂－化学改性核桃壳
ULW 1.75 支撑剂－树脂涂层的多孔陶粒
新材料－ULW1.25支撑剂
主要特点：
视密度为0.85克/毫升(是石英砂的一半) 79摄氏度下能承受41.4 MPa的闭合应力，
温度升高则强度降低，107°Ｃ时仅为 27.6MPa；
低密度中强度石油压裂支撑剂的研究
低密度中强度石油压裂支撑剂的研究低密度中强度石油压裂支撑剂的研究石油压裂技术是目前油气开采中广泛使用的一种方法，它能够有效提高油气井的产能。
而石油压裂支撑剂作为石油压裂技术中的重要组成部分，对于压裂效果的好坏有着至关重要的影响。
本文将针对低密度中强度石油压裂支撑剂的研究进行探讨。
低密度中强度石油压裂支撑剂是一种具有特殊物理和化学性质的颗粒状物质，通过向井眼中注入支撑剂与水泥浆体混合后形成固态颗粒，来增加岩石体内的裂缝面积，从而提高油气流通性。
与传统的高密度支撑剂相比，低密度中强度支撑剂的优势主要表现在以下几个方面。
首先，低密度中强度支撑剂具有较小的密度，能够有效减少压裂液体的密度，降低对地层造成的压力。
这样既能够减小地层破坏的风险，又能够减少压裂液体的消耗量，提高资源的利用效率。
其次，低密度中强度支撑剂具有较高的强度。
石油开采过程中，井眼内部的压力和温度会对支撑剂产生一定压力，容易造成粒状物质的破碎和破坏。
而低密度中强度支撑剂能够在高温高压下保持其完整性和稳定性，有效支撑井壁，延长使用寿命。
另外，低密度中强度支撑剂具有良好的流动性。
在石油压裂过程中，支撑剂需要通过压裂液体被注入到井眼中，并充满裂缝空间。
低密度中强度支撑剂能够通过优化颗粒尺寸和形状，具有较好的流动性和分散性，从而能够更好地充填裂缝，提高压裂效果。
针对低密度中强度石油压裂支撑剂的研究，主要涉及以下几个方面。
首先，需对低密度中强度支撑剂的原料进行筛选和确定。
研究人员可以选择具有适宜密度和强度的材料作为支撑剂的原料，通过调整配方和加工工艺，制得低密度中强度支撑剂。
其次，需要对低密度中强度支撑剂的物理和化学性质进行测试和分析。
例如，可以对支撑剂颗粒的密度、强度、流动性、分散性等进行实验测定，以确保其满足石油压裂技术的要求。
再次，需开展室内模拟实验，研究低密度中强度支撑剂在不同地质条件下的压裂效果。
可以通过设计具有特定地质条件的岩心模型，模拟压裂过程，并观察支撑剂在裂缝中的分布情况和流动性，以评估压裂效果和效率。
压裂液性能及分类
(1)前置液：其作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝，同时还起到一定的降温作用。为提高其工作效率，特别是对高渗透层，前置液中需加入降滤失剂，加细砂或粉陶(粒径100~320目，砂比10%左右)或5%柴油，堵塞地层中的微小缝隙，减少液体的滤失。
⑤配伍性好，压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体相接触，不应产生不利于油气渗滤的物理、化学反应，即不引起地层水敏及产生颗粒沉淀。这些要求是非常重要的，往往有些井压裂后无效果就是由于配伍性不好造成的。
⑥低残渣。要尽量降低压裂液中的水不溶物含量和返排前的破胶能力，减少其对岩石孔隙及填砂裂缝的堵塞，增大油气导流能力。
(2)携砂液：它起到将支撑剂(一般是陶粒或石英砂)带入裂缝中并将砂子放在预定位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分占的比例很大。携砂液和其它压裂液一样，都有造缝及冷却地层的作用。
(3)顶替液：其作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝中。
根据不同的设计工艺要求及压裂的不同阶段，压裂液在一次施工中可使用一种液体，其中含有不同的添加剂。对于占总液量绝大多数的前置液及携砂液，都应具备一定的造缝力并使压裂后的裂缝壁面及填砂裂缝有足够的导流能力。这样它们必须具备如下性能：
表3-1粘度对悬砂的影响
粘度，mPa·s
1.0速度,m/min
4.00
0.56
0.27
0.08
0.04
③摩阻低。压裂液在管道中的摩阻越大，则用来造缝的有效水马力就越小。摩阻过高，将会大大提高井口压力，降低施工排量，甚至造成施工失败。
④稳定性好。压裂液稳定性包括热稳定性和剪切稳定性。即压裂液在温度升高、机械剪切下粘度不发生大幅度降低，这对施工成败起关键性作用。
石油压裂支撑剂
石油压裂支撑剂引言石油压裂支撑剂是石油工业中广泛使用的一种材料，用于增加油井裂缝的稳定性和扩张性。
压裂是一种常用的油藏开发技术，通过注入高压液体进入油井，将固体颗粒注入到油井裂缝中，以增加油井裂缝的宽度和长度，从而提高原油的开采效率。
石油压裂支撑剂在这个过程中起到了关键的作用。
石油压裂支撑剂的种类石油压裂支撑剂根据材料性质可以分为以下几种： - 砂石支撑剂：主要由石英砂或者陶瓷颗粒组成，具有良好的物理性能和化学稳定性。
- 树脂支撑剂：由特殊的树脂颗粒构成，具有高温耐久性和耐腐蚀性。
- 金属支撑剂：通常由陶瓷或金属颗粒制成，具有高强度和耐压性。
石油压裂支撑剂的特性石油压裂支撑剂具有以下几个重要的特性： - 粒径分布：石油压裂支撑剂的颗粒大小对裂缝的稳定性和扩张性起到了关键的作用。
一般来说，颗粒分布范围较广的支撑剂能够填充更多的裂缝，提高压裂效果。
- 孔隙度：石油压裂支撑剂的孔隙度直接影响到流体的渗透性和裂缝的产生和扩张。
较高的孔隙度能够增加裂缝的连接性，提高开采效率。
- 化学稳定性：石油压裂支撑剂需要具有良好的耐高温和耐腐蚀性，以应对油井环境中的高温和化学物质。
石油压裂支撑剂的应用石油压裂支撑剂广泛应用于油藏开发和石油开采过程，常见的应用包括： 1. 裂缝加密：石油压裂支撑剂可以填充原有的裂缝，增加裂缝的稳定性，避免一些小裂缝因压力而关闭，提高裂缝的连接性。
2. 压裂液携带：石油压裂支撑剂可以作为压裂液的携带介质，通过液流的冲击来传递支撑剂到裂缝中，以扩大裂缝的规模和长度。
3. 油藏固井：石油压裂支撑剂可以用于油藏固井，填充井壁和裂缝中的空隙，增加固井效果和固井强度。
石油压裂支撑剂的开发与研究石油压裂支撑剂的开发与研究是石油工业中的热点领域，随着石油产业的发展，对石油压裂支撑剂的要求也越来越高。
目前，石油压裂支撑剂的研究主要集中在以下几个方面： 1. 材料优化：研究人员通过改变支撑剂的颗粒大小、颗粒形状和材料组成等方面，优化石油压裂支撑剂的物理性能和化学稳定性。
石油压裂支撑剂作用机理及发展前景
化学工程师Chemical Engineer2019年第8期Sum287No.8DOI:10.16247/ki.23-117l/tq.20190870石油压裂支撑剂作用机理及发展前景暴赫(东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆163318)摘要:随着油气储量逐渐减少，地层条件愈加复杂，开采难度也越来越大。
性能优良的支撑剂可大幅提高油井产量,延长油井服务年限。
本文通过査阅文献，详细介绍了支撑剂分类、作用机理、材质优选及施工选择，指出了嵌入机制对油井产能的危害,有利于更好的了解支撑剂性能和使用方法，并对发展现状和以后科研方向做出总结，为水力压裂支撑剂选择提供参考和建议。
关键词:支撑剂;增产增注;压裂液;裂缝;导流能力中图分类号:TE357文献标识码:AMechanism of action and development prospect of proppant in oil fracturingBAO He(Institute of Petroleum Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing163318,China)Abstract：As oil and gas reserves dwindle,formation conditions become more complex and difficult to exploit.Well-performing proppants can significantly increase well production and extend well life.Based on the researchliterature,the paper introduces the classification,mechanism of proppant,choice of material selection and construction,points out the embedding mechanism,the harm of oil well productivity is conducive to better understand theperformance of proppant and method of use,give a summary and the status quo and future research direction of development,provide a reference for hydraulic fracturing proppant selection and Suggestions.Key words：proppant;increase the note;fracturing fluid;fissure;diverting capacity世界的飞速发展愈加体现石油资源的重要性,石油是珍贵的不可再生资源，是支撑工业化进程、各国国民经济腾飞的必要条件。
石油压裂支撑剂
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石油压裂支撑剂研究与应用
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01
石油压裂支撑剂简介及重要性
石油压裂支撑剂的定义与作用
石油压裂支撑剂是一种用于油气田开发的材料
• 在油气田开发过程中，通过压裂技术形成裂缝，提高油气产量
• 支撑剂在裂缝中起到支撑作用，保持裂缝的稳定性和导流能力
的性能要求
石油压裂支撑剂的制备方法
水泥支撑剂的制备
陶瓷支撑剂的制备
• 以水泥为主要原料，加入添加剂和水进行
• 以陶土为原料，加入添加剂和水进行混合，
混合，通过成型、干燥和焙烧等工艺制成
通过成型、干燥和焙烧等工艺制成
树脂支撑剂的制备
复合支撑剂的制备
• 以树脂为主要原料，加入添加剂和溶剂进
• 结合有机和无机支撑剂的优点，通过混
撑剂的支撑效果
撑效果
石油压裂支撑剂在压裂施工中的现场监测与调整
现场监测方法
• 采用压力监测、裂缝监测和产量监测等方法对压裂施工进行现场监测
调整策略
• 根据现场监测结果，及时调整支撑剂的投放方式、投放浓度和施工参数，以提高油
气田的开发效果
05
石油压裂支撑剂的研究进展与展望
石油压裂支撑剂的研究现状与存在问题
树脂支撑剂
复合支撑剂
• 以树脂为主要原，具有高强
流能力，但存在成本较高、强度较低等问题
度、高韧性和高导流能力
按形状分类的石油压裂支撑剂
圆形支撑剂
⌛️
• 颗粒形状为圆形，具有
较高的流动性和填充性，
适用于浅层油气田开发
条形支撑剂
• 颗粒形状为条形，具有
行混合，通过成型、干燥和固化等工艺制成
2024年石油压裂支撑剂市场调查报告
2024年石油压裂支撑剂市场调查报告1. 引言石油压裂支撑剂是一种广泛应用于石油勘探和开采领域的重要化学物质。
它们在增强油井的产能和提高石油开采效率方面发挥着重要作用。
本报告旨在对全球石油压裂支撑剂市场进行调查研究，分析市场规模、发展趋势、竞争格局等关键因素。
2. 市场概述2.1 市场定义石油压裂支撑剂指的是一类在油井压裂过程中使用的颗粒状物质，旨在维持裂缝的开启程度并增加石油渗透率。
2.2 市场分类根据成分的不同，石油压裂支撑剂可以分为以下几类： - 砂岩支撑剂 - 陶瓷支撑剂- 树脂支撑剂 - 金属支撑剂2.3 市场发展历程石油压裂支撑剂的应用始于20世纪50年代，随着油井压裂技术的不断发展，市场规模逐年扩大。
3. 市场规模与前景3.1 市场规模分析根据统计数据，2019年全球石油压裂支撑剂市场规模达到X亿元，预计到2025年将增长至X亿元。
3.2 市场发展趋势•高渗透砂岩支撑剂需求增加：随着石油勘探难度的提高，对于高渗透砂岩支撑剂的需求不断增加。
•环保型支撑剂受欢迎：由于环保意识的增强，环保型支撑剂在市场中的份额不断提高。
•高性能支撑剂研发进展：随着科技进步，研发出性能更优越的支撑剂将成为市场的新趋势。
3.3 市场竞争格局目前石油压裂支撑剂市场存在多家知名厂商，主要包括： - 公司A - 公司B - 公司C这些公司通过不断优化产品质量、提高生产效率和加强市场推广，争夺市场份额。
4. 市场驱动因素和挑战4.1 驱动因素•石油勘探与开采的持续增长•新技术的应用推动市场发展•全球能源需求的增加4.2 挑战•环保要求的提高•市场竞争加剧•原材料价格波动5. 市场地域分析5.1 北美地区北美地区是全球石油压裂支撑剂市场的主要消费地区，市场规模居于全球领先地位。
5.2 亚洲地区亚洲地区石油勘探与开采需求逐年增加，推动了石油压裂支撑剂市场的发展。
5.3 欧洲地区欧洲地区的石油压裂支撑剂市场规模较小，受环保法规的影响。
陶粒压裂支撑剂
陶粒压裂支撑剂陶粒压裂支撑剂是一种用于油气井压裂作业的特殊材料，它具有良好的支撑能力和流动性，能够有效地增加裂缝面积和延伸裂缝长度，提高油气井的产能。
本文将从陶粒压裂支撑剂的定义、分类、性能特点、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、陶粒压裂支撑剂的定义陶粒压裂支撑剂是一种由陶粒和胶结剂组成的颗粒状材料，常用的陶粒有石英砂、陶瓷颗粒等。
它在油气井压裂作业中起到支撑裂缝、防止裂缝闭合的作用，提高油气流体在储层中的渗透能力。
根据陶粒的粒径大小，陶粒压裂支撑剂可以分为粗粒支撑剂和细粒支撑剂两类。
粗粒支撑剂主要由大颗粒的陶粒组成，适用于储层孔隙度较大的油气井；细粒支撑剂由小颗粒的陶粒组成，适用于储层孔隙度较小的油气井。
三、陶粒压裂支撑剂的性能特点1. 高强度：陶粒压裂支撑剂具有较高的抗压强度和抗磨损性能，能够承受高压下的力学作用。
2. 良好的渗透性：陶粒压裂支撑剂具有良好的渗透性，能够使油气流体在裂缝中流动，提高产能。
3. 良好的稳定性：陶粒压裂支撑剂在高温、高压环境下具有较好的稳定性，不易发生颗粒聚结或溶解。
4. 可控性强：陶粒压裂支撑剂的粒径和配比可以根据储层的特点进行调整，以达到最佳的压裂效果。
四、陶粒压裂支撑剂的应用领域陶粒压裂支撑剂广泛应用于石油工程领域，主要用于增加油气井的产能和改善采收率。
它可以应用于各种类型的油气储层，包括致密砂岩、页岩、煤层气等。
此外，陶粒压裂支撑剂还可以用于地下储气库的建设和维护。
五、陶粒压裂支撑剂的未来发展方向随着油气资源的逐渐枯竭和能源需求的增长，陶粒压裂支撑剂在未来的应用前景广阔。
未来的发展方向主要包括以下几个方面：1. 提高陶粒压裂支撑剂的抗压强度和渗透性，以应对更高的油气井压裂需求。
2. 研发更环保、可再生的陶粒压裂支撑剂，减少对自然资源的依赖。
3. 提高陶粒压裂支撑剂的稳定性，增加其在高温、高压环境下的应用范围。
4. 利用新型材料和技术，研发具有自修复功能的陶粒压裂支撑剂，延长使用寿命。
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【石油压裂支撑剂性能和分类】
陶粒压裂支撑剂是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主
要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，
属环保产品。
此产品利用优质铝矾土、煤等多
种原材料，用陶瓷烧结而成，是天然石英砂、玻璃
球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，对增产石油天然气有良好效果。
石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出。
用高铝支撑材料随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。
实践证明，使用高铝支撑剂压裂的油井可提高产量３０－５０％，还能延长油气井服务年限，是石油、天然气低渗透油气井开采：施工的关键材料。
产品应用于深井压裂施工时，将其填充到低渗透矿床的岩层裂隙中，进行高闭合压裂处理，使含油气岩层裂开，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合，从而保持油气的高导流能力，不但能增加油气产量，而且更能延长油气井服务年限。
52MPa、69MPa、86MPa低、中、高强度陶粒支撑剂，是一种高技术含量的产品。
利用河南省得天独厚的优质铝矾土原料，经过独特的粉磨、制粒和高温烧结而成，具有耐高温、高压、强度高、导流能力强、及耐腐蚀等特点，是开采石油、天然气压裂施工中不可缺少的好帮手。
产品经中国石油勘探开发研究院廊坊分院支撑评价实验室检测，各项性能指标完全达到SY／T5108／2006标准，目前在国内处于领先
水平，公司产品经过美国STIM-LAB实验室检验，检验结果完全符合APl标准，已达到国际先进水平。
功能型镀膜支撑剂（详细参数)
基质为石英砂或陶粒颗粒，在颗粒表面涂镀多层高强壳体。
在高强壳体外层镀上不同的功能层。
不但具有普通型的特点，而且赋予特殊的性能。
1. 超低密度镀膜支撑剂：公司新开发的超低密高强支撑剂，体密度小于1.20g.cm-3，视密度小于
2.0 g.cm-3，69MPa破碎率小于3%，为国内首创。
2.软粘结防沙支撑剂：公司在开发防沙型支撑剂的前提下，通过自主创新，独创研制出具有软粘结的防沙支撑剂，有效地解决因地层运动造成树脂防沙层破坏而引起重新出沙的难题，受到油田方面的高度认可，为国内首创。
3. 减磨型：添加表面润滑剂和特殊材料，使颗粒表面更加光滑和消除静电荷聚集，从而减少压裂设备和管道的磨损
4. 阻水型：改变涂镀表面材料的性能，使颗粒表面具有阻碍水流通过，加速油液通过的能力。
在常压下水不能通过，油能顺利通过；在加压下，阻碍水的通过，加速油液的通过。
5. 高透型：根据气体吸附特性，改变颗粒表面涂镀性能，加速气体顺利通过。
6. 防沙型：在温度和闭合压力作用下能够在地层液体中粘结固化。
该产品既可用于压裂又可用于压裂防砂和砾石充填防砂。
在压裂作业中，当镀膜砂进入裂缝后，砂粒表面首先融胀，在地层温度作用下经过一定时间后固结。
这样，一方面在砂粒表面形成一层坚硬的外
壳，不仅能显著提高砂粒的抗破碎能力，而且即使砂粒破碎也被包在膜内，防止破碎砂与地层内粉砂在裂缝中迁移；另一方面由于砂粒固结在一起，形成整体过滤层，不仅防止砂粒返吐，还起到防砂效果；包覆外壳的柔韧特性可以消除或降低支撑剂嵌入程度，总体上提高和保持裂缝的高导流能力，延长压裂有效期。
：陶粒支撑剂产品分类：
•防砂支撑剂—无压固结强度高，固结速度快，渗透性好，密度低
•压裂防返吐支撑剂—有压固结强度高，破碎率低，渗透性好，密度低
•覆膜支撑剂—卓越的抗压能力，在低于232℃的地层温度下可长期使用
•石英砂支撑剂—酸溶解度低，适用于压裂酸化支撑；有较高的园球度和导流能力
按抗破碎强度分为52Mpa(7500psi)、69MPa(10000psi)和86MPa(12500psi)三大系列
按体积密度分为：低密度、中密度、高密度。
按规格分别为：12-20 目、16-20 目、16-30 目、20-40目、30-50目、40-60目、40-70目、70-100目等，为满足国内外油气井的需求，公司正大力研制、开发其它不同强度和不同规格的产品，以供客户选用。