высокоокруглый кварцевый песок

Если честно, многие до сих пор путают обычный формовочный песок с высокоокруглым – а разница как между галечной дорогой и шлифованным мрамором. В 2018-м на месторождении в ХМАО мы заменили стандартный песок на продукт от ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун – и впервые увидели, как пропускная способность пласта выросла на 17% без увеличения давления закачки.

Геометрия имеет значение

Сферичность зерна – это не маркетинговый ход. Когда мы впервые получили образцы с завода в Цинтунся, под микроскопом было видно: края зерен не имеют сколов, коэффициент округлости стабильно 0.9+. Для сравнения – карьерный песок даже после обогащения давал 0.7-0.8, и эти микротрещины создавали точки напряжения в проппантной подушке.

Запомнился случай на Ванкорском месторождении: при использовании высокоокруглого кварцевого песка с фракцией 20/40 мы смогли снизить количество химреагентов в растворе – гладкая поверхность зерен меньше абсорбировала ПАВ. Технолог сначала не поверил, пока не провели повторные испытания в полевой лаборатории.

Кстати, о фракциях. 16/20 часто берут для глубоких скважин, но мы экспериментально выяснили, что 20/40 иногда эффективнее – особенно когда в пласте есть прослойки глинистых пород. Меньше риск миграции мелких частиц, да и стоимость тонны ниже.

Технологические нюансы производства

Посещая завод Жуйтун в 2022 году, обратил внимание на двухстадийную сепарацию – после магнитной сепарации идет оптическая сортировка. Это дорогое оборудование, но оно отсеивает зерна с внутренними дефектами, которые не видны при обычном контроле.

Обжиг при 1500°C – не просто цифра. При температуре ниже 1400°С в кварце остаются микрополости с воздухом, которые снижают прочность на сжатие. Мы как-то пробовали песок от регионального производителя – после закрытия скважины прочность упала на 23% против заявленной.

Вот почему в спецификациях ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун всегда указывают не только гранулометрию, но и термостабильность. Для скважин с температурой пласта выше 120°C это критично – обычный кварц начинает терять прочность уже при 90°C.

Полевые реализации и ошибки

На проекте в Ямале мы изначально закладывали высокоокруглый кварцевый песок фракции 30/50, но столкнулись с закупоркой фильтров. Оказалось, проблема не в песке, а в несовместимости с гелем – пришлось корректировать рецептуру раствора. Завод прислал инженера, вместе отработали технологию закачки.

А вот на Астраханском газоконденсатном месторождении результат превзошел ожидания – при тех же затратах на ГРП дебит увеличился на 22%. После анализа выяснилось, что высокая сферичность позволила создать более однородный проппантный пласт, без 'мостов' и пустот.

Неудачный опыт тоже был: в 2020-м попробовали сэкономить, взяв смесь высокоокруглого песка (70%) с бокситовым проппантом. Через полгода дебит упал – в агрессивной среде боксит разрушился, а кварцевые зерна не смогли компенсировать пористость. Пришлось делать повторный ГРП.

Взаимодействие с другими материалами ГРП

С баритом от того же производителя песок ведет себя стабильнее – видимо, из-за одинаковых условий хранения и логистики. На сайте https://www.rtzcj.ru есть технические бюллетени по совместимости материалов, но мы дополнительно проводим тесты на конкретной пластовой воде.

Интересное наблюдение: при использовании известняковой муки для регулировки pH высокоокруглый кварцевый песок меньше комкуется – гладкая поверхность препятствует адгезии мелких частиц. Это особенно важно для горизонтальных скважин, где важна равномерность распределения.

Кстати, о транспортировке – завод в Цинтунся использует биг-беги с двойным полипропиленовым слоем. Казалось бы, мелочь, но при -40°C в Сибири это предотвращает смерзание зерен. Раньше приходилось прогревать вагоны, теперь просто снимаем с автомобиля и сразу в работу.

Экономика против эффективности

Да, стоимость тонны высокоокруглого песка на 25-30% выше обычного. Но когда считаешь полный цикл – включая сокращение количества отказов и увеличение межремонтного периода – экономия становится очевидной. На месторождении в Татарстане после перехода на песок от Жуйтун межремонтный период увеличился с 11 до 16 месяцев.

Многие закупают разные фракции у разных поставщиков – мы тоже так делали, пока не столкнулись с проблемой совместимости. Теперь берем весь сортамент у одного производителя, даже если где-то немного дороже. Стабильность параметров важнее разницы в цене.

Кстати, ООО Цинтунся Жуйтун Пропант предлагает техническую поддержку – их инженеры помогают рассчитать оптимальную фракцию для конкретных геологических условий. Для нас это стало решающим фактором при выборе поставщика для проекта в Тимано-Печорской провинции.

Перспективы и ограничения

Сейчас экспериментируем с проппантами двойного покрытия – кварцевая основа плюс полимерный слой. Но пока чистый высокоокруглый кварцевый песок показывает лучшую стабильность в высокотемпературных скважинах. Возможно, для стандартных условий комбинированные решения будут эффективнее.

На глубинах свыше 3000 метров все же приходится использовать керамические проппанты – прочность кварца имеет предел. Но для 80% наших скважин в Волго-Уральском регионе высокоокруглый песок остается оптимальным выбором.

Завод в Цинтунся сейчас тестирует новую линию обогащения – если удастся повысить содержание диоксида кремния до 99.8%, это откроет возможности для работы в более агрессивных средах. Ждем результаты испытаний к концу квартала.