Коэффициент дробления кварцевого песка производители

Когда слышишь про коэффициент дробления кварцевого песка, первое, что приходит в голову — это табличные значения из учебников. Но на практике всё иначе: тот самый коэффициент, который должен быть стабильным, на деле ведёт себя как капризный сотрудник — зависит от фракции, влажности, даже от партии песка. Многие производители грешат тем, что указывают в паспортах идеальные лабораторные цифры, а на месторождении этот показатель проседает на 10–15%. И ладно если проседает — бывает, кварц из одной партии даёт 4% дробления, а из следующей уже 7%. Вот где начинается головная боль.

Почему коэффициент дробления — не просто цифра в отчёте

Возьмём, к примеру, наш опыт с Жуйтун. На заводе ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун мы изначально тестировали кварцевый песок по стандартной методике: давление до 69 МПа, фракция 20/40. Лабораторные данные показывали 6,2% — вроде бы норма. Но когда отгрузили первую партию на месторождение в Западной Сибири, операторы начали жаловаться на забитые фильтры. Оказалось, мелкие частицы после дробления образовали ?подушку? в призабойной зоне. Пришлось срочно пересматривать протокол испытаний.

Тут важно понимать: коэффициент дробления зависит не только от прочности зёрен, но и от их морфологии. Округлые зёрна дробились у нас стабильнее, но угловатые — создавали очаги напряжения. Мы даже пробовали добавлять в партии песок с разной степенью окатанности — результат был непредсказуемым. В итоге пришли к выводу, что паспортизировать нужно не просто ?среднее значение?, а целый диапазон с привязкой к форме зёрен.

Кстати, на сайте rtzcj.ru мы сейчас указываем не один коэффициент, а три значения: для сухого песка, для песка после гидронасыщения и для циклических нагрузок. Это дороже в тестировании, но зато клиенты знают, с чем работают. Особенно важно для регионов с высокими пластовыми давлениями — там разница между ?лабораторным? и ?полевым? коэффициентом может достигать 20%.

Оборудование для испытаний: между дешёвым и адекватным

Когда только начинали, купили пресс китайского производства — вроде бы всё по ГОСТу. Но через месяц работы поняли: его манометр ?плавает? на ±3 МПа. Для кварцевого песка это критично — погрешность в давлении сразу сказывается на проценте дробления. Пришлось переходить на немецкое оборудование, хотя оно в 2,5 раза дороже. Зато теперь можем быть уверены в повторяемости результатов.

Ещё нюанс — подготовка образцов. Раньше сушили песок при 105°C стандартно, но потом заметили: пересушенные зёрна дают завышенные значения дробления. Сейчас сушим при 80°C с продувкой инертным газом — так меньше термический стресс для кварца. Это особенно важно для песков с высоким содержанием аморфного кремнезёма, которые склонны к микротрещинам.

Кстати, на ООО Цинтунся Жуйтун Пропант мы ввели дополнительный контроль — тестируем не только каждую партию, но и каждую тонну в партии. Да, это увеличивает время отгрузки, но зато ни одна партия не вернулась с месторождения за последние три года. Хотя в 2015-м были возвраты — тогда как раз экономили на испытаниях.

Влияние минералогического состава на стабильность показателей

Многие думают, что кварцевый песок — он и в Африке кварцевый. Но на деле даже 2% примесей полевого шпата или слюды снижают прочность на 15–20%. Мы как-то получили партию из Казахстана — вроде бы по паспорту 98% кварца. А при дроблении дала 8,7% вместо заявленных 5,9%. Разобрались — оказалось, в песке были микровключения кальцита, который не виден при беглом микроскопировании.

Сейчас перед закупкой сырья обязательно делаем рентгеноструктурный анализ. Да, это +10% к себестоимости, но зато нет сюрпризов. Кстати, именно поэтому мы перестали работать с песками из некоторых месторождений Урала — там слишком нестабильный минералогический состав, даже в пределах одного карьера.

Для пропантов это особенно критично — ведь коэффициент дробления напрямую влияет на проводимость трещины ГРП. Один раз поставили партию с ?пограничным? коэффициентом 8% — клиент потом полгода жаловался на падение дебита. Теперь если видим в анализе больше 1% примесей — отправляем песок на переработку, даже если цена закупки была выгодной.

Полевые испытания vs лабораторные: где правда?

Самое большое заблуждение — что лабораторные испытания полностью имитируют пластовые условия. На самом деле, в лаборатории мы даём статическую нагрузку, а в пласте — циклическую плюс воздействие химических реагентов. Мы как-то проводили параллельные испытания: одна и та же партия песка в лаборатории показала 6,1%, а в стендовых условиях с имитацией пластовой воды — уже 7,8%.

Поэтому сейчас для ответственных скважин мы рекомендуем клиентам проводить дополнительные испытания на стойкость к химическому воздействию. Особенно для месторождений с высоким содержанием хлоридов — там кварц теряет до 12% прочности за счёт коррозии напряжённых зёрен.

На нашем сайте мы даже разместили таблицы пересчёта лабораторных данных в полевые условия — многие операторы благодарят за такую практичность. Хотя некоторые академики критикуют, говорят, что это ?ненаучно?. Зато скважины не садятся.

Экономика качества: почему нельзя экономить на испытаниях

В 2012 году мы пробовали сократить затраты на контроль — убрали дублирующие испытания, перешли на упрощённую методику. Сэкономили около 200 тыс рублей в месяц. А через полгода получили рекламацию на 3,5 млн — партия песка с невыявленным высоким коэффициентом дробления забила скважину. С тех пор считаем: лучше перетестировать, чем потом компенсировать убытки.

Сейчас каждая партия проходит как минимум 4 вида испытаний: на прочность, химическую стойкость, термостойкость и циклическую нагрузку. Для постоянных клиентов делаем ещё и индивидуальные тесты под конкретные условия пласта. Да, это увеличивает срок поставки на 2–3 дня, но зато клиенты знают, что получают.

Кстати, именно после того случая мы ввели в ООО Цинтунся Жуйтун Пропант систему двойного слепого контроля — когда один образец тестируют две независимые лаборатории. Расхождения больше 0,5% — партия на перепроверку. Дорого? Да. Но надёжно.

Что в итоге?

Сейчас, оглядываясь назад, понимаю: коэффициент дробления — это не просто строчка в спецификации. Это комплексный показатель, который зависит от десятков факторов. И главная задача производителя — не гнаться за идеальными цифрами, а обеспечивать стабильность параметров от партии к партии.

Мы в Жуйтун за 12 лет работы прошли путь от простого поставщика до технологического партнёра. Сейчас помогаем клиентам не просто выбирать песок, а формировать техзадания с учётом реальных условий эксплуатации. И да — иногда рекомендуем не кварцевый песок, а керамические пропанты, если видим, что пластовые условия слишком жёсткие. Честность в долгосрочной перспективе всегда окупается.

Кстати, на следующей неделе как раз еду на месторождение в Ямал — будем тестировать новую партию в условиях низких температур. Интересно, как поведёт себя кварц при -45°C — лабораторных данных по этому поводу почти нет. Если что — напишу продолжение.