2 кварцевый песок

Когда слышишь '2 кварцевый песок', первое, что приходит в голову - будто бы речь идёт просто о более мелкой фракции обычного песка. На деле же эта маркировка подразумевает строгие требования к гранулометрическому составу, особенно когда речь заходит о проппантах. В нашей практике на ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун были случаи, когда клиенты присылали запросы на 'кварцевый песок 2' без понимания, что для ГРП нужен совершенно другой подход.

Что скрывается за цифрой '2'

Цифра в маркировке указывает на фракцию, но многие не учитывают, что даже в пределах 0,4-0,8 мм могут быть существенные отклонения. Помню, в 2015 году мы проводили испытания с поставщиком из Карпинска - визуально песок соответствовал, но при нагрузке свыше 5000 psi начиналось разрушение зёрен. Оказалось, проблема в мономинеральности состава.

Кристаллографическая структура - вот что действительно важно. 2 кварцевый песок с высоким содержанием SiO2 (не менее 98%) ведёт себя совершенно иначе, чем материал с примесями. На нашем производстве проппантов мы отказались от чистого кварцевого песка в пользу керамических проппантов именно из-за непредсказуемости поведения кварца при переменных нагрузках.

Хотя для некоторых пластов с низким давлением закрытия кварцевый песок второй фракции ещё применяется, но всё реже. Экономия на материале часто оборачивается дополнительными затратами на повторный ГРП.

Практические ограничения использования

В 2018 году мы проводили эксперимент на месторождении в Западной Сибири - пытались использовать 2 кварцевый песок в качестве легкого проппанта. Результаты показали снижение проводимости на 40% по сравнению с керамическими проппантами уже после шести месяцев эксплуатации.

Основная проблема - истираемость. При транспортировке по скважине острые грани кварцевых зёрен разрушаются, создавая мелкодисперсную пыль, которая забивает поровое пространство. Особенно критично это для горизонтальных скважин, где длина ствола достигает километра и более.

Ещё один нюанс - слёживаемость. В отличие от сферических проппантов, кварцевые зёрна неправильной формы со временем образуют плотную массу, что резко снижает проницаемость проппантной пачки.

Альтернативы и компромиссы

На заводе Жуйтун мы разработали гибридный состав - керамический проппант с добавлением молотого кварца. Это позволило снизить стоимость без существенной потери проводимости. Но для таких решений нужен особый контроль качества исходного сырья.

Интересный случай был в 2020 году, когда нам пришлось экстренно искать замену бракованной партии проппантов. Использовали промытый 2 кварцевый песок с местного карьера, но предварительно провели термическую обработку. Результат оказался приемлемым для временного решения, хотя для постоянного применения такой подход не годится.

Сейчас мы чаще рекомендуем клиентам рассматривать смоляные проппанты или легкие керамические - они хоть и дороже, но окупаются за счет увеличения дебита скважин.

Технологические тонкости подготовки

Если всё же приходится работать с кварцевым песком, то без многоступенчатой очистки не обойтись. Наш технолог как-то показывал эксперимент: взяли три образца - неочищенный, промытый и термически обработанный. Разница в содержании глинистых частиц достигала 15%.

Особое внимание стоит уделять сушке. Остаточная влажность всего 2% может привести к комкованию материала в силосах. Был у нас такой неприятный инцидент в 2019 году - пришлось останавливать загрузку и чистить ёмкости.

Фракционный состав нужно контролировать на каждом этапе. Даже при транспортировке от карьера до завода происходит естественное дробление зёрен. Поэтому мы всегда берем пробы непосредственно перед загрузкой в автоцистерны.

Экономические аспекты выбора

Себестоимость добычи и обработки 2 кварцевый песок постоянно растёт. Если в 2015 году кубометр обходился в 1200 рублей, то сейчас цены достигают рублей. При этом качество сырья из старых карьеров заметно ухудшилось.

Для многих небольших месторождений переход на керамические проппанты кажется неоправданно дорогим. Но когда считаешь совокупную стоимость владения с учётом возможных ремонтов и снижения добычи, разница оказывается не такой существенной.

На нашем предприятии ООО Цинтунся Жуйтун Пропант мы сохранили возможность работы с кварцевым песком по спецзаказам, но всегда предупреждаем клиентов о рисках. Иногда лучше переплатить, чем потом исправлять последствия.

Перспективы материала

В последнее время появляются технологии упрочнения кварцевого песка - различные пропитки, покрытия. Мы тестировали один такой состав в прошлом году - действительно, прочность увеличилась на 20-25%, но стоимость обработки свела на нет все преимущества.

Возможно, для геотермальных скважин или других применений, где нет агрессивных сред, 2 кварцевый песок ещё найдёт свою нишу. Но для традиционной нефтедобычи будущее, скорее всего, за композитными материалами.

Сейчас мы сосредоточились на разработке более дешёвых аналогов керамических проппантов, используя местное сырьё. Кварцевый песок в чистом виде постепенно уходит в историю, как когда-то ушли деревянные обсадные колонны.