пропускная способность кварцевого песка

Если честно, когда вижу в техзадании требование по пропускной способности кварцевого песка, всегда хочется спросить — вы для какого пласта считаете? Потому что разница между теорией и практикой здесь как между стеклянным шариком и дробленым песком в грязи. Многие до сих пор думают, что главное — купить песок с высоким значением Дарси, а потом удивляются, почему скважина не выдает ожидаемый дебит.

Что на самом деле скрывается за цифрами в паспорте

В лаборатории ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун мы как-то тестировали три партии кварцевого песка от разных поставщиков. У всех в сертификатах было указано 120-140 Дарси. Но при моделировании пластового давления одна партия дала просадку на 40% — оказалось, в составе было до 15% полевого шпата, который дробился при нагрузке. С тех пор мы всегда делаем тест на абразивную стойкость перед приемкой.

Кстати, на сайте https://www.rtzcj.ru есть технические заметки по этому поводу — там как раз разбирается, почему пропускная способность кварцевого песка в статических условиях может отличаться от динамических. Но многие инженеры эти материалы не читают, к сожалению.

Заметил еще одну вещь: даже идеально подобранная фракция 20/40 не гарантирует стабильность. Если в пласте есть прослойки глины — а они почти всегда есть — песок начинает работать как фильтр тонкой очистки. Через месяц-два мы видим рост дифференциального давления при тех же дебитах.

Как геометрия зерна влияет на реальную продуктивность

В 2018 году мы проводили испытания для месторождения в Западной Сибири. Заказчик требовал песок с окатанностью не менее 0.7 по шкале Крумбейна. Но когда посмотрели под микроскопом — так называемые 'окатанные' зерна имели микротрещины. После ГРП проницаемость упала на 25% за первые три месяца.

Теперь мы всегда просим предоставить не просто сертификат, а фото под микроскопом. Особенно важно смотреть на края зерен — если есть свежие сколы, это брак, даже если химический состав идеальный. Кстати, на https://www.rtzcj.ru в разделе о проппантах есть такие сравнительные фото — очень наглядно.

Еще один нюанс — распределение зерен по фракциям. Часто в партии 20/40 содержится до 15% мелкой фракции 40/70. Это как раз тот случай, когда пропускная способность кварцевого песка в лабораторных условиях выглядит прилично, а в пласте мелкая фракция забивает поры между крупными зернами.

Практические кейсы с месторождений

На Ванкорском месторождении в 2021 году мы столкнулись с аномально быстрым падением продуктивности после ГРП. Оказалось, проблема была в составе пластовой воды — высокое содержание ионов кальция вызывало образование микрокристаллов кальцита непосредственно в призабойной зоне. Песок работал как катализатор осадкообразования.

После этого случая ООО Цинтунся Жуйтун Пропант разработала методику тестирования совместимости с пластовыми флюидами. Теперь мы всегда запрашиваем химический анализ воды перед подбором проппанта. Информация об этом есть на https://www.rtzcj.ru в разделе 'Методики испытаний'.

Еще запомнился случай на одном из месторождений Тимано-Печоры. Там заказчик сэкономил и купил более дешевый песок с меньшей пропускной способностью кварцевого песка. В результате пришлось делать повторный ГРП через 9 месяцев — общие затраты вышли в 2.3 раза выше, чем если бы сразу взяли качественный материал.

Взаимодействие с другими материалами ГРП

Мало кто учитывает, как поведет себя кварцевый песок в смеси с керамическими проппантами. Мы как-то делали эксперимент — смешивали песок фракции 20/40 с керамикой 16/20 в соотношении 70/30. При циклических нагрузках песок начал мигрировать в зоны с более низким давлением, образуя неравномерный фильтрационный канал.

Это к вопросу о том, почему нельзя слепо верить компьютерному моделированию. Реальные условия в пласте всегда сложнее любой модели. Кстати, специалисты ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун как раз специализируются на подборе композитных составов для сложных условий.

Важный момент — химическая стойкость. Стандартный кварцевый песок достаточно инертен, но при высоких температурах (выше 120°C) в щелочной среде начинается частичное растворение кремнезема. Это мы обнаружили при работе на одном из месторождений Восточной Сибири с глубинами свыше 3000 метров.

Экономика versus технология

Часто вижу, как нефтяные компании пытаются сэкономить на проппантах. Мол, песок он и в Африке песок. Но когда считаешь полный цикл costs — от закупки до потерь от простоя скважины — разница в цене между обычным и качественным песком оказывается незначительной.

На https://www.rtzcj.ru есть калькулятор для сравнительного анализа — очень полезная штука. Показываешь его заказчикам, и они сразу понимают, что экономия в 15% на закупке может обернуться потерями в 200% из-за снижения дебита.

Кстати, основанная в январе 2011 года компания ООО Цинтунся Жуйтун Пропант изначально занималась не только производством, но и консалтингом по подбору проппантов. И я считаю, это правильный подход — потому что без понимания геологии и технологии ГРП даже самый качественный песок может не сработать.

Что в итоге

Если резюмировать мой опыт — пропускная способность кварцевого песка это не просто цифра в паспорте. Это комплексный параметр, который зависит от десятков факторов: от геометрии зерна до химии пластовых флюидов. И подходить к его выбору нужно соответственно — не как к закупке сыпучих материалов, а как к части технологического процесса.

Кстати, сейчас многие переходят на проппанты с полимерным покрытием — но это уже совсем другая история. Хотя и там есть свои нюансы с сохранением проницаемости при высоких температурах.

Главное — не верить слепо рекламным буклетам. Лучше потратить время на испытания в условиях, приближенных к реальным. Как это делает, например, ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун — у них на сайте https://www.rtzcj.ru можно посмотреть протоколы испытаний для разных месторождений. Очень познавательно.