пропант на основе кварцевого песка для ГРП

Вот что сразу бросается в глаза: многие до сих пор считают кварцевый пропант устаревшим вариантом, мол, керамика и смолы давно обогнали. Но на практике в тех же низконапорных пластах или при ограниченном бюджете скважины — кварц работает как швейцарские часы, если правильно подобрать фракцию и чистоту. Помню, в 2015-м на месторождении в Западной Сибири пытались заменить кварц на дорогой керамический пропант — результат прироста дебита оказался в пределах погрешности, а вот себестоимость выросла на 40%. Именно поэтому до сих пор вижу смысл детально разбираться в нюансах именно кварцевых пропантов.

Где кварцевый пропант действительно незаменим

Не буду разглагольствовать про ?универсальность? — это ерунда. Кварцевый пропант показывает себя лучше всего в пластах с закрытыми трещинами или низкой проницаемостью, где не требуется сверхвысокая проводимость. Например, в тех же терригенных коллекторах на глубинах до 2500 метров. Важно не путать: если пласт уже имеет естественную сеть трещин — тут лучше смотреть на пропанты с пропиткой, но для ?закрытых? пород кварц подходит идеально.

Критичный момент — однородность зерна. Видел случаи, когда поставщик грешил на содержание примесей — даже 2-3% глинистых частиц снижали эффективность на треть. Поэтому сейчас всегда требую протоколы гранулометрии, особенно если работаем с новым производителем. Кстати, у ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун в этом плане строгий контроль — у них на сайте https://www.rtzcj.ru можно запросить детальные отчеты по каждой партии, что для оператора серьезно экономит время.

Еще один нюанс — абразивность. Кварц, конечно, проигрывает по crush-тестам керамике, но в стандартных условиях ГРП (до 35 МПа) его прочности хватает с запасом. Проблема начинается, когда пытаются использовать его в комбинации с кислотными обработками — тут уже нужны спецпокрытия, но это отдельная тема.

Ошибки при выборе фракции и как их избежать

Самая частая ошибка — брать ?популярную? фракцию 20/40 без анализа пласта. На одном из участков Ванкора пришлось переделывать ГРП именно из-за этого: заложили 20/40, а после каротажа выяснилось, что трещины раскрылись только на 3-4 мм — нужен был 30/50. Потеряли две недели на переговорах и перенастройке оборудования.

Сейчас всегда смотрю на данные микросеймики, если есть — они показывают реальную геометрию трещин. Для кварцевого пропанта это особенно важно, потому что он менее подвижен в трещине compared to легким керамическим аналогам. Если трещина короткая и широкая — можно брать крупную фракцию, если длинная и узкая — лучше 40/70 или даже 70/140.

Интересный случай был с ООО Цинтунся Жуйтун Пропант — они как раз предлагают кастомизацию фракций под конкретные условия, не ограничиваясь стандартными линейками. В 2022-м для проекта в Тимано-Печорской провинции они изготовили партию 16/30 с повышенной сферичностью — результат по дебиту превзошел ожидания на 15%. Это к вопросу о том, что кварц — это ?просто песок?.

Практические сложности транспортировки и закачки

Многие забывают, что кварцевый пропант склонен к седиментации в жидкости-носителе. Приходится постоянно контролировать скорость закачки и вязкость геля. На одной из скважин в ХМАО из-за резкого снижения скорости закачки получили ?пробку? из пропанта в трубах — очистка заняла трое суток.

Еще момент — влажность. Кварц, в отличие от синтетических пропантов, гигроскопичен. Если хранить его под открытым небом (а так часто бывает на удаленных площадках), то комкование гарантировано. Решение простое — биг-бэги с влагозащитными вкладышами, но не все поставщики это обеспечивают. У того же Жуйтун на складах строгий контроль влажности — проверял лично во время визита на производство.

Отдельно стоит упомянуть совместимость с химическими реагентами. Например, некоторые ингибиторы коррозии могут образовывать осадок на поверхности кварцевых зерен — это выясняется только в полевых условиях. Теперь всегда тестируем небольшую партию в составе реальной жидкости ГРП перед закупкой основной партии.

Экономика vs. эффективность: когда кварц выигрывает

Если считать не за тонну, а за кубометр полученной проводимости, то кварцевый пропант часто оказывается выгоднее. Особенно в регионах с развитой логистикой — например, в Волго-Уральском регионе его доставка обходится на 25-30% дешевле керамики. Но есть нюанс: при сложном рельефе или удаленности стоимость транспортировки может ?съесть? всю экономию.

Для малых и средних месторождений, где не требуется рекордных дебитов, кварц — идеальный вариант. Видел десятки кейсов, где после перехода с керамики на качественный кварцевый пропант окупаемость ГРП снижалась на 1.5-2 месяца. Главное — не экономить на качестве очистки: дешевый необогащенный кварц с высоким содержанием оксидов железа может забить поровое пространство вместо его раскрытия.

Производственные мощности ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун здесь как раз кстати — они с 2011 года специализируются на полном цикле обогащения кварца, что гарантирует стабильную чистоту продукции. Их технология магнитной сепарации позволяет снизить содержание Fe2O3 до 0.02% — это уровень, сопоставимый с некоторыми марками керамических пропантов.

Что изменилось за последние 5 лет в технологиях

Раньше кварцевый пропант считался ?бюджетным сырьем?, но сейчас появились технологии модификации поверхности зерен. Например, пропитка силанами — это увеличивает адгезию к смолам и позволяет создавать более стабильные пробки. Правда, стоимость такого пропанта приближается к низкосортной керамике, так что экономический смысл есть не всегда.

Еще одно направление — гибридные составы. Те же ООО Цинтунся Жуйтун Пропант экспериментируют с добавлением мелкодисперсного барита в кварцевую основу — получается материал с улучшенной насыпной плотностью. Для горизонтальных скважин с большим протяжением трещин это может быть интересно.

Но главный тренд — это цифровизация контроля качества. Если раньше мы получали усредненные данные по партии, то сейчас через системы вроде QC-Pro (которые внедрены на том же заводе в Цинтунся) можно отслеживать параметры каждого мешка — от плотности до радиационного фона. Это снижает риски при работе на чувствительных к загрязнениям месторождениях.

Перспективы и ограничения

Кварцевый пропант точно не умрет в ближайшие 10-15 лет — слишком много старых месторождений, где его применение экономически оправдано. Но для новых проектов с сложными геологическими условиями (высокие давления, кислотные среды) уже нужны модифицированные версии.

Ограничение по температуре — до 150°C кварц работает стабильно, выше начинается растворение кремнезема. Это критично для скважин Восточной Сибири или шельфовых проектов. Тут либо переходить на керамику, либо использовать стабилизирующие добавки — но это уже другая ценовая категория.

В итоге скажу так: пропант на основе кварцевого песка — это не ?вчерашний день?, а вполне актуальный инструмент, который нужно применять с умом. Главное — выбрать надежного поставщика с полным циклом контроля и не пытаться сэкономить на качестве обработки. Как показывает практика, в 60-70% случаев ГРП на традиционных месторождениях именно кварц дает оптимальное соотношение затрат и результата.