陶粒砂石油压裂支撑剂系列产品说明书
低密度陶粒支撑剂
低密度陶粒支撑剂
低密度陶粒支撑剂是一种由低密度陶粒制成的材料，用于增加化工催化剂床的堆积密度。
低密度陶粒支撑剂通常由氧化铝和硅酸盐等材料制备而成，其主要特点是具有轻质、高孔隙率和低压降的特性。
低密度陶粒支撑剂可以用于石油化工、环保和化学工业等领域的设备中，用于催化剂床的填充。
它可以增加反应器中催化剂的接触面积，提高反应效率，减少催化剂的用量。
同时，由于其轻质的特性，还可以减轻设备的重量，降低设备的成本和能耗。
低密度陶粒支撑剂还具有较好的抗压性能和耐高温性能，可以承受高温高压下的工作条件。
此外，它还具有化学稳定性和良好的抗腐蚀性能，能够在酸碱等恶劣环境中保持稳定。
综上所述，低密度陶粒支撑剂是一种应用广泛的催化剂床填料，可用于各种化工反应器和装置中，能够提高反应效率、减少能耗，并具有良好的物化性能和稳定性。
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；
压裂酸化技术常用支撑剂及添加剂介绍
压裂酸化技术常用支撑剂及添加剂介绍一、常用支撑剂性能数据二、常用添加剂名称三、SD系列添加剂性能参数（一）SD1-3酸化用高浓度盐酸缓蚀剂说明：1.酸、泡沫酸、土酸、防乳酸等。
2.处理本品时，要戴护目镜与橡胶手套，穿工作服和工鞋。
避免面部、手和其它皮肤直接接触，一旦接触，要立即用清水冲洗，并用肥皂洗净。
（二）SD1-11酸液铁离子稳定剂说明：1.2.适用温度：40-140℃；3.加量一般为0.2-1.0%。
（三）SD2-9助排剂说明：1.无明显毒性，使用时若不慎进入口中或眼内，应用大量清水冲洗干净，以免刺激眼睛。
2.用于压裂液，推荐使用浓度为0.3%～0.5%（W/V），即每100m3压裂液中加入0.3吨～0.5吨；用于酸液，推荐使用浓度为0.5%～1.0%（W/V）。
（四）SD-1酸液防乳、破乳剂说明：施工油井加量一般为1～2%；气井加量一般为0.5～1.5%。
（五）SD1-9酸液胶凝剂说明：（六）SD1-9B酸液胶凝剂说明：1.应采用内衬玻璃容器，或玻璃钢容器，不采用衬橡胶容器。
2. 严禁与含醛类添加剂混用。
3. 操作时不能溅到身上或衣服上，如果溅上用肥皂与水洗净。
（七）SD1-8油井酸化用降阻剂说明：室内测试和现场应用实际，SD1—8的最佳用量为10%。
（八）SD1-7酸化用复合表面活性剂说明：一般推荐用量为10—20Kg/m，根据具体情况适当调整。
（九）SD2-2压裂液交联剂说明：1.无明显毒性，使用时不允许本品进入口中或眼内，若不慎进入口中或眼内，应用大量清水冲洗干净，以免刺激眼睛。
2.可采用双液法配液，即按一定交联比配制基液和交联液，将SD2-2加入交联液中，在施工过程中混合；也可以不配交联液，在施工过程中将SD2-2直接加入基液中即可得到压裂液冻胶。
在压裂液中加量为0.2～0.6%（W/V）。
视不同稠化剂和工艺要求而定。
（十）SD1-12油气酸化粘土防膨剂（十一）SD2-3压裂液杀菌剂说明：一般加量为0.2%。
低密度高强度陶粒石油压裂支撑剂的试制
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6 FOSHAN CERAMICS Vol.29 No.04（Serial No.273）
国 3M 创新有限公司研发出来的的覆膜陶粒支撑剂结构 尤为精妙，它把一种复合材料支撑剂颗粒用于钻井过程 中，在这种支撑剂中有很多气泡与树脂粘结而成的复合 物，产生的多个支撑通道是因为多个复合支撑剂颗粒沉 积在裂缝中。气泡的密度为 0.1 ~ 0.9 g/cm3，是中空的玻 璃或陶瓷气泡，复合支撑剂的密度为 0.5 ~ 1.89 g/cm3，烯 健式不饱和树脂、环氧树脂、氨基甲酸脂树脂、环氧树脂 中的一种或几种则组成了树脂粘结剂。 虽然覆膜陶粒 的研究时间已经很久，但由于技术难度大，且成本较高， 故真正能投入生产的支撑剂基本上仍没有。
低密度；高强度；陶粒支撑剂
1 前言
目前常用的支撑剂主要有石英砂、铝钒土陶粒砂及 树脂包覆的复合颗粒等。由于石英砂成本低，同时密度 较低易于泵送，被大量使用，但石英砂强底低、球度差， 降低裂缝导流能力，不适用于闭合压力高的深井。树脂 包覆石英砂的复合颗粒，球度有改善，耐腐蚀性比较强， 导流能力也较好，但产品保持期短，造价过高，在成本至 上的今天推广不易。除石英砂外，最常用的支撑剂是用 铝矾土制造的陶粒，随着压裂技术的不断发展，石油行 业对支撑剂的需求越来越大，对性能的要求也越来越 高。目前，深层低渗透油井压裂对高密度超高强度石油 压裂陶粒支撑剂有着较大需求，而高强度低密度支撑剂 的应用也是提高深油井石油产量的重要措施。密度大的 支撑剂容易在压裂产生的裂缝端口处产生丘状的堆积，
硼酸：硼酸可以与 Al2O3 中的 R2O 反应生成 R2BO3， 在高温下 R2BO3 会挥发掉，从而除去了 Al2O3 中的 R2O， 提高了产品的强度和耐磨蚀性能。
石油工程技术专业《7.1.2支撑剂》
7.1.2 支撑剂支撑剂是指充填于裂缝中，防止裂缝闭合的固体颗粒。
支撑剂的性能好坏直接影响着压裂效果。
填砂裂缝的导流能力是评价压裂效果的重要指标。
填砂裂缝的导流能力是在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积，导流能力也称为导流率。
〔一〕对支撑剂的性能要求1．具有足够的强度：支撑剂进入裂缝后应能承受上覆岩层对它的压力。
2．颗粒应大且均匀：颗粒较大的支撑剂能保持较大的裂缝宽度，获得较高的渗透能力，颗粒越均匀，渗透性越好。
3．圆球度好：圆球度越好，支撑剂越易压入裂缝中，形成的裂缝的渗透性就越好。
4．具有适当的密度：密度小沉降速度慢，密度大传送置放困难。
5．化学稳定性好：不与地层中的岩石、矿物、流体发生任何有害的物化反响。
6．含机械杂质少：使裂缝不被杂质堵塞。
7．来源广，价格低。
〔二〕支撑剂的类型1．脆性支撑剂主要有石英砂、陶粒、玻璃球等。
特点是硬度大，强度大，易破碎。
一般用于坚硬地层深井的压裂施工中。
2．塑性支撑剂主要有核桃壳、金属球、塑料球等。
特点是易变形，不易破碎。
一般用于地层岩性松软的浅井和中深井的压裂施工中。
3．新型支撑剂〔1〕烧结陶瓷支撑剂：能承受700atm-800atm的闭合应力，耐高温在150o C以上，获得的导流能力比相同条件下的石英砂高70倍。
〔2〕铝土矿颗粒支撑剂：承受的最大闭合应力是422.5 -704.2kg/cm2，导流能力高石英砂50倍。
〔3〕氧化铝支撑剂：支撑应力到达6350 kg/cm2，是一种深井压裂的高强度支撑剂。
〔三〕支撑剂的选择支撑剂的选择是根据地层的岩性、作业井的深浅、压裂液和设备的性能而定。
在地层岩性松软，中深井或地层压力不大的情况下，选用韧性支撑剂较好。
因为地层和支撑剂都有一定形变性，即使上覆压力增加，支撑剂也不易破碎，所以裂缝导流能力较大。
当地层压力大时，支撑剂变形到一定程度，裂缝闭合，所以在坚硬地层的深井中，不能用韧性的，而要用硬脆性支撑剂，否那么达不到预期的目的。
粉煤灰陶粒石油压裂支撑剂的制备与表征
Vol.42 No.1Feb. 2021第42卷第1期2021年2月Journal of C eramicsDOI: kLtcxb.2021.01.014粉煤灰陶粒石油压裂支撑剂的制备与表征何 成，杨永超，曹建伟，杜 宇，于艳军，熊中强，李宁涛，王利兵(天津海关工业产品安全技术中心，天津300308)摘 要：随着石油的不断开采，对压裂支撑剂的要求越来越大，目前市场上的石油压裂支撑剂普遍存在体密度偏大、抗 破碎能力不高等问题。
以粉煤灰固体废弃物为主要原料，采用了 8种配方制备出了低密度、高强度的石油压裂支撑剂；利用XRD 、SEM 等方法，对制品的显微结构和物化性能进行了分析和物相表征；探讨了烧成温度、保温时间对支撑剂体 积密度和破碎率的影响。
结果表明，烧成温度为1160 °C,保温时间为60 min 时制得的石油压裂支撑剂在52 MPa 的闭合 压力下破碎率最低仅为18.2 %,体积密度为1.165 g/cm 3；高温下形成的高强度石油压裂支撑剂，以刚玉、莫来石和钙长石为主要晶相，在1160 £烧成温度下，各晶相基本发育完全，显微结构致密，力学性能优良。
关键词：低密度；高强度；粉煤灰；压裂支撑剂；体积密度；破碎率中图分类号：TQ174.75文献标志码：A文章编号：1000-2278(2021)01-0116-06Preparation and Characterization of F ly Ash Ceramsite PetroleumFracturing ProppantHE Cheng, YANG Yongchao, CAO Jianwei, DU Yu, YU Yanjun, XIONG Zhongqiang, LINingtao, WANG Libing(Technical Center for Safety of Industrial Products of Tianjin Customs, Tianjin 300308, China)Abstract: With the continuous increase in the exploitation of oil, the need for petroleum fractaing proppant is continuouslyincreased. Petroleum fracturing proppant with low-density and high-strength were prepared using fly ash solid waste as the mainraw material with eight compositions. Microstructure and phase compositions of the samples sintered at different temperatures were characterized by using scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The effects of sintering temperature and time on bulk densities and anti-fragmentation capability of the samples were analyzed and discussed. Thepetroleum fracturing proppant sintered at 1160 °C for 60 min possessed the lowest crushing rate of only 1&2 % at the closingpressure of 52 MPa, while the corresponding bulk density was 1.165 g/cm 3. High strength petroleum fracturing proppantcontained corundum, mullite and anorthite as the main crystal phases which were formed at high temperatures. Therefore, aftersintering at 1160 °C, the phase crystallization was completed, dense microstructure was developed and excellent mechanicalproperties were achieved.Key words: low-density; high-strength; fly ash; fracturing proppant; bulk density; crushing rate0 引言随着我国油气资源开采难度的逐渐增大，为 了能有效开采提高油气田产量，在生产过程中往往会采取一些工艺措施和技术手段，其中，水力 压裂技术已成为油气井增产的一项重要技术措施［Z ］。
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山西枫烁陶粒砂压裂石油支撑剂有限公司
陶粒砂石油压裂支撑剂系列产品说明书
目 录
第一章：产品说明。。。。。。。。。。第2页
第二章：产品种类。。。。。。。。。。第2页
第三章：产品规格。。。。。。。。。。第3页
第四章：产品结构。。。。。。。。。。第5页
第五章：产品性能。。。。。。。。。。第5页
第六章：产品用途。。。。。。。。。。第6页
第七章：产品营销。。。。。。。。。。第6页
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第一章 产品说明
陶粒砂石油压裂支撑剂是石油、天然气低渗透油气井开采压裂施工的关键材料。我公司
开发生产的 52MPa 、 69MPa 、 86MPa 、 102 Mpa 的高强度石油压裂支撑剂，是
一种高技术含量的产品。是利用山西得天独厚的铝矾土原料，经过独特的粉末制粒和烧结而
成，具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、高强度、高导流能力、低破碎率等特点，是开采石油压
裂施工中不可缺少的固体材料。
陶粒支撑剂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。
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
ISO13503-2 标准，目前在国内处于领先水平。公司已在美国 STIM-LAB 实验室进行
API 标准分析检验，检验结果完全符合 API 标准。
第二章 产品种类
1. 低密度高强度石油支撑剂
2. 中密度高强度石油支撑剂
3. 高密度高强度石油支撑剂
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各油（气）田可根据裂缝的具体深度和宽度选择相适的石油支撑剂品种。
第三章 产品规格
1. 低密度高强度石油支撑剂52MPa
规格
指标名称
40/70 20/40 30/50 16/30
低密度
g/cm3
体密 ≦1.60 ≦1.60 ≦1.60 ≦1.60
视密 ≦2.75 ≦2.75 ≦2.75 ≦2.75
圆度
0.9 0.9 0.9 0.9
球度
0.9 0.9 0.9 0.9
破碎率 52MPa ≦5% ≦7% ≦7% ≦10%
耐酸度 ≦4.5 ≦4.5 ≦4.5 ≦4.5
长期导流能力
/ / / /
浊度 ≦50 ≦50 ≦50 ≦50
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2. 中密度高强度石油支撑剂 69MPa
规格
指标名称
40/70 20/40 30/50 16/30
中密度
g/cm3
体密 ≦1.80 ≦1.80 ≦1.80 ≦1.80
视密 ≦3.35 ≦3.35 ≦3.35 ≦3.35
圆度
0.9 0.9 0.9 0.9
球度
0.9 0.9 0.9 0.9
破碎率 69MPa ≦5% ≦7% ≦7% ≦10%
耐酸度 ≦4.5 ≦4.5 ≦4.5 ≦4.5
长期导流能力
/ / / /
浊度 ≦50 ≦50 ≦50 ≦50
3. 高密度高强度石油支撑剂 86MPa
规格
指标名称
40/70 20/40 30/50 16/30
高密度
g/cm3
体密 ﹥1.80 ﹥1.80 ﹥1.80 ﹥1.80
视密 ﹥3.35 ﹥3.35 ﹥3.35 ﹥3.35
圆度
0.9 0.9 0.9 0.9
球度
0.9 0.9 0.9 0.9
破碎率 69MPa ≦5% ≦7% ≦7% ≦10%
耐酸度 ≦4.5 ≦4.5 ≦4.5 ≦4.5
长期导流能力 / / / 、
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浊度 ≦50 ≦50 ≦50 ≦50
第四章 产品性能
陶粒砂石油压裂支撑剂系列产品，具有降低对水力压裂液流变性的要求，又能提高岩层
裂缝内的输送性能和增加岩缝支撑剂剖面，本产品系列在水力压裂中工艺实践中取得了明显
效果，为油（气）田压裂增产获得了较好的硕果，因此被中国各大油田首选水力压裂的支撑
材料。
第五章 产品结构
陶粒砂石油压裂支撑剂系列产品，为非金属陶瓷结构新材料。产品可根据油（气）田不
同井深，不同岩石（缝）张力需求设计，采取矿物优化配比，掌握烧结温度，从而形成不同
密度，不同强度，不同比重的人造陶瓷颗粒---陶粒砂石油支撑剂。
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第六章 产品用途
陶粒砂石油压裂支撑剂应用于石油开采水力压裂技术中支撑水力裂缝的高强度支撑剂
（陶粒）。本产品由于其对水力裂缝具有良好的支撑性能，因而能够取得满意的增产油（气）
井自产水平和提高油（气）田后期开发中必不可少的优质支撑剂材料。
第七章 产品营销
长期以来，公司本着质优、价廉、服务的宗旨与国内各大油田建立了长期的供需网络关
系，近几年来又与美国、俄罗斯、加拿大、哈萨克斯坦等国外油田建立了供需合作伙伴关系，
其中与世界几大油（气）田服务公司（如美国哈里伯顿公司、斯伦贝歇公司等）建立了长期
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合作伙伴关系，目前还正在与美国石油能源部洽谈长期合作事宜。近两年来，公司出口产品
达10多万吨，并呈逐年上升趋势。至今，本公司供货品种较全，产品质量较优较稳的企业。