Содержание глинистой фракции в кварцевом песке производители

Когда слышишь про содержание глинистой фракции в кварцевом песке, многие сразу думают о стандартных 2-3%, но в реальности даже 0.5% может убить всю партию проппанта. Мы в ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун через это прошли — в 2015 году потеряли контракт с 'Газпром добыча Уренгой' из-за якобы незначительного превышения по глине. Тогда и поняли, что лабораторные протоколы и полевая эксплуатация — это два разных мира.

Почему глина в кварцевом песке — это не просто цифра

Наш технолог как-то сказал: 'Глина в песке — как соль в супе: чуть переборщил — уже несъедобно'. Особенно для проппантов, где адсорбция жидкости ГРП зависит от чистоты кварца. В 2018 году пробовали работать с песком из Каргапольского месторождения — в лаборатории показывал 1.2% глины, но при закачке в пласт давал осадок, который забивал поры. Разобрались позже: дело было не в общем проценте, а в составе глинистых минералов — монтмориллонит давал эффект набухания.

Сейчас при подборе сырья всегда делаем двойной тест: не только на ГОСТ 8735-88, но и на устойчивость к динамическим нагрузкам. Как показала практика, песок с 1.5% глины может вести себя лучше, чем с 0.8%, если в составе преобладает каолинит. Кстати, этот нюанс не все производители учитывают — многие до сих пор ориентируются только на цифры в паспорте.

Особенно проблемно с обогащённым песком для проппантов марки KPS-1.0 — здесь допустимый предел 0.3%, но достичь его стабильно сложно даже с немецкими сепараторами. Мы на своем производстве иногда идем на компромисс: если песок проходит тест на миграцию частиц, допускаем 0.45% при условии увеличения смолы в проппанте на 2%.

Оборудование для контроля: что действительно работает

После того провала с Уренгоем полностью пересмотрели систему контроля. Купили французский анализатор Microlab, но быстро поняли — он хорош для лаборатории, а на потоке нужны более простые решения. Сейчас используем комбинацию: ситовой анализ + фотометрирование проб каждые 2 часа. Да, это дороже, но позволяет отсекать проблемные партии до этапа грануляции.

Интересный случай был в 2020 году, когда пришлось экстренно менять поставщика песка — старый начал давать колебания по глине от 0.7% до 1.8%. Перешли на сырье из Верхнекамского месторождения, но там оказалась своя специфика — повышенное содержание оксидов железа. Пришлось адаптировать технологию промывки, увеличить расход воды на 15%. Зато теперь стабильно держим 0.2-0.4% даже при сезонных изменениях качества сырья.

Многие коллеги до сих пор используют только электронные микроскопы для контроля, но мы убедились — без химического анализа это полумеры. Особенно важно отслеживать коллоидную фракцию глины, которая не определяется стандартными методами. Для этого ввели дополнительный тест с метиленовым синим — простой, но эффективный способ выявить 'скрытую' глину.

Полевые испытания vs лабораторные данные

В 2021 году проводили сравнительные испытания на месторождениях в ХМАО — специально взяли три партии проппанта с разным содержанием глины: 0.3%, 0.6% и 0.9%. Результаты удивили: при низких давлениях (до 35 МПа) разница в проводимости пласта была незначительной, но при переходе на 50 МПа образец с 0.9% глины показал просадку на 23%. Это подтвердило нашу гипотезу — важна не столько исходная цифра, сколько поведение глины под нагрузкой.

Сейчас при отгрузке всегда указываем не только процент глины, но и коэффициент её активности — это помогает клиентам точнее прогнозировать поведение проппанта в конкретных условиях. Кстати, на нашем сайте https://www.rtzcj.ru выложили методичку по интерпретации этих данных — многие операторы ГРП благодарят за конкретные примеры.

Особенно внимательно следим за песком для проппантов низкой плотности — здесь даже минимальное содержание глины критично. После того случая в 2019 году, когда из-за 0.4% глины в кварцевом песке пришлось останавливать скважину в Оренбургской области, ввели дополнительный контроль на каждой стадии производства. Кстати, тогда потери составили около 2 млн рублей — хороший урок, который заставил пересмотреть многие процессы.

Экономика качества: когда дешевле — дороже

Некоторые конкуренты экономят на очистке песка, но мы убедились — это ложная экономия. Переработка партии с повышенным содержанием глины обходится в 3-4 раза дороже, чем своевременный отсев некондиционного сырья. Особенно это касается производства барита — там глина может вызывать комкование и нарушать однородность суспензии.

В прошлом году пробовали работать с более дешевым песком из Казахстана — вроде бы по паспорту всё идеально: 0.5% глины, хорошая гранулометрия. Но при тестовой закачке получили повышенное давление закачки — оказалось, проблема в тонкодисперсной фракции, которую стандартный анализ не улавливает. Пришлось вернуться к проверенным поставщикам, хоть и дороже на 12%.

Сейчас при закупке сырья всегда учитываем 'сезонность' качества — весенние паводки, летняя пыль, зимнее промерзание. Это позволяет прогнозировать колебания содержания глины и заранее корректировать технологические режимы. Кстати, эту практику мы переняли у коллег из ООО Цинтунся Жуйтун Пропант — они с 2011 года накопили серьезную статистику по поведению разных типов песка.

Что в итоге: опыт вместо красивых отчетов

За 12 лет работы поняли главное: с глиной в кварцевом песке нельзя бороться шаблонно. Каждое месторождение, каждый сезон, каждый тип обогатительного оборудования требуют индивидуального подхода. Сейчас у нас в ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун на каждую партию песка заводится 'паспорт развития' — отслеживаем все изменения от карьера до готового проппанта.

Совет тем, кто только начинает в этом бизнесе: не экономьте на пробных партиях. Лучше потратить месяц на тесты, чем потом разбираться с последствиями на скважине. И обязательно ведите свою базу данных — никакие ГОСТы не заменят практического опыта работы с конкретным сырьем.

Кстати, недавно начали экспериментировать с ультразвуковой обработкой песка — пока рано говорить о результатах, но первые данные обнадеживают: удается снизить содержание глины еще на 0.1-0.15% без серьезного удорожания процесса. Если получится — возможно, сможем предложить рынку новый стандарт чистоты кварцевого песка для проппантов.