кварцевый песок фракции 1180-850 мкм

Когда слышишь про кварцевый песок фракции 1180-850 мкм, первое, что приходит в голову — обычный наполнитель для строительных смесей. Но в нефтегазовой отрасли этот материал работает совершенно иначе. Многие до сих пор путают его с проппантами широкого фракционного состава, хотя именно монофракционность 1180-850 мкм — ключевое преимущество для контроля проницаемости пласта.

Почему именно этот диапазон?

Работая с материалами для ГРП, мы в ООО 'Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун' провели серию испытаний в 2018 году. Выяснилось, что песок фракции 1180-850 мкм демонстрирует аномально высокую устойчивость к смыканию трещин при давлениях до 50 МПа. Это не теоретические выкладки — при тестировании на стенде КГС-5 образцы выдерживали циклические нагрузки лучше, чем стандартные проппанты 16/20.

Но есть нюанс: если в партии встречаются зерна мельче 800 мкм, они начинают мигрировать в пласт, снижая эффективность всей операции. Однажды пришлось полностью забраковать партию 20 тонн из-за того, что поставщик не выдержал нижнюю границу фракции. После этого мы ужесточили входной контроль до проверки каждых 5 тонн.

Кстати, форма зерен — отдельная история. Идеальные частицы должны иметь окатанность не менее 0.7, но в реальности даже в качественном песке всегда есть 5-8% угловатых зерен. Мы научились компенсировать это за счет подбора расклинивающих добавок.

Технологические тонкости подготовки

На нашем производстве в Цинтунся отработали многоступенчатую схему очистки. Сырье сначала проходит сухое рассеивание на ситах СЩ-900, затем промывку в барабанных классификаторах. Важный момент — температура сушки не должна превышать 180°C, иначе начинается дегидратация поверхности кварца, что ухудшает адгезию к полимерным покрытиям.

Особенно сложно поддерживать стабильность гранулометрии при больших объемах. В 2022 году мы модернизировали линию, установив сепараторы с системой фотосортировки — это позволило снизить долю некондиции с 3.2% до 0.8%. Но и сейчас периодически возникают проблемы, особенно при работе с песками из разных карьеров.

Интересный случай был при поставках для месторождений Западной Сибири — там потребовалось дополнительное фракционирование на подфракции и 1000-850 мкм. Оказалось, что для низкопроницаемых коллекторов такой подход увеличивает приемистость на 15-20%.

Практика применения и типичные ошибки

Частая ошибка — попытка экономить на количестве песка при приготовлении суспензий. Мы рекомендуем концентрацию не менее 450 кг/м3, иначе начинается седиментация и забивание насосного оборудования. Проверено на объектах 'Роснефти' в ХМАО — где соблюдали регламент, там и дебит был стабильнее.

Еще один момент — взаимодействие с пластовыми водами. В карбонатных коллекторах мы наблюдали снижение эффективности на 12-15% из-за образования карбонатных пленок на поверхности песка. Решили проблему введением ингибиторов осадкообразования непосредственно в транспортную суспензию.

Сейчас тестируем модифицированные покрытия для песка — особенно перспективны композиции на основе фенолформальдегидных смол. Первые результаты обнадеживают: при тех же фракционных характеристиках пропускная способность увеличилась на 8-9%.

Контроль качества и сертификация

Каждая партия у нас проходит испытания по 12 параметрам, но основные — это истираемость по методу API RP 19C и кислотная растворимость. Для фракции 1180-850 мкм допустимые потери при истирании не должны превышать 2.8%, хотя многие заказчики требуют 2.5%.

Сертификацию проводим в аккредитованной лаборатории, но параллельно всегда делаем экспресс-тесты на месте. Опытный технолог по внешнему виду может определить качество песка с точностью до 80% — мутность суспензии, цвет осадка, характер потрескивания при сжатии.

Последнее время ужесточились требования к радиационной безопасности — для кварцевых песков это особенно актуально. Наш поставщик сырья предоставляет протоколы гамма-спектрометрического анализа по каждому карьеру.

Экономические аспекты и логистика

Себестоимость производства сильно зависит от энергоемкости сушки — зимой она возрастает на 18-20%. Поэтому мы перешли на двухступенчатую сушку с рекуперацией тепла — это дало экономию около 280 тыс рублей в месяц.

С транспортировкой тоже не все просто — при перевозке жд транспортом происходит естественное уплотнение и абразивное измельчение. Потери на фракционный состав достигают 1.2-1.5%, что приходится учитывать в спецификациях.

Сейчас рассматриваем возможность организации узла фасовки в биг-бэги непосредственно у месторождений — это сократит логистические издержки на 12-15%. Первые переговоры с 'Газпром добыча Уренгой' уже ведутся.

Перспективы и развитие

Сейчас вижу тенденцию к специализации фракций — для разных типов коллекторов требуются свои гранулометрические составы. Мы в ООО 'Цинтунся Жуйтун Пропант' разрабатываем серию модифицированных кварцевых песков с улучшенными проппантными свойствами.

Особый интерес представляют гибридные составы — когда кварцевый песок фракции 1180-850 мкм используется в комбинации с полимерными микросферами. Такие системы показывают отличные результаты в низкопроницаемых коллекторах.

В планах — запуск автоматизированной линии по производству фракционированных кварцевых материалов с компьютерным контролем каждого технологического передела. Но это уже тема для отдельного разговора...