8 кварцевый песок

Когда слышишь про 8 кварцевый песок, первое что приходит в голову — обычный заполнитель. Но в нефтегазовой отрасли это как раз тот случай, где фракционная точность определяет эффективность всего ГРП. Многие до сих пор путают его с более мелкими фракциями, а потом удивляются низкой пропускной способности пласта.

Что скрывается за цифрой 8

В нашем цехе фракцию 8-16 mesh называют ?золотой серединой? — не слишком крупная чтобы создавать мосты в трещинах, но и не мелкая как пыль. Замеры ситового анализа показывают: если в партии больше 7% зерен мельче 8 mesh — это уже брак для проппанта. Как-то раз пришлось забраковать 40 тонн из-за перекалиброванного сита на входном контроле.

Кстати о калибровке — на сайте ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун есть технические требования, но в жизни часто встречаешь отклонения. Например, когда заказчик просит ?примерно восьмерку?, а потом жалуется на закупорку скважины. Тут важно не идти на поводу, а требовать четкий техзадание.

Особенность именно 8 кварцевого песка — его округлость. При дроблении часто получаются игольчатые зерна, которые при тесте на crush-resistance дают до 12% примесей. Мы на производстве отслеживаем этот параметр через каждые 2 часа — проще добавить стадию обкатки, чем потом разбираться с рекламациями.

Технологические нюансы подготовки

Промывка — тот этап, где большинство поставщиков экономят. Но для гидроразрыва содержание глинистых частиц должно быть ниже 0.5%. Помню, в 2019 году пришлось полностью менять систему отстойников после того как одна парция дала вспенивание в растворе.

Сушка при температуре выше 180°C — еще один критичный момент. Если пересушить — появляются микротрещины, недосушить — влага реагирует с химреагентами. Наш технолог обычно говорит: ?Суши как сухари, но не как уголь?. Эмпирически вывели оптимальный режим: 165°C при скорости подачи 3 тонны/час.

Интересный случай был с заказом из Башкортостана — там требовался 8 кварцевый песок с дополнительной пропиткой смолой. Оказалось, что при смолировании фракция 8-16 mesh дает лучшую адгезию, но нужно точно выдерживать время экспозиции — ровно 47 секунд в камере полимеризации.

Практика применения в ГРП

В составе проппантов для Жуйтун именно эта фракция стала базовой не случайно. При закачке в пласт с проницаемостью 50-80 мД она создает оптимальную сетку трещин. Хотя в карбонатных коллекторах иногда переходим на 12-20 mesh — но это уже исключение.

Проблема которая часто не учитывается — абразивность оборудования. Насосы высокого давления изнашиваются на 15% быстрее при работе с 8 фракцией compared с более мелкими. Приходится ставить распредвалы из карбида вольфрама, хотя это удорожает проект на 7-8%.

Кстати, на https://www.rtzcj.ru в спецификациях указано что для проппантов серии ГРП-2 мы используем только обогащенный кварц — это не маркетинг. Без дополнительной сепарации магнитными сепараторами содержание оксида железа превышает 0.3%, что приводит к зашлаковыванию скважины.

Контроль качества на производстве

Каждая партия тестируется на crush test под давлением 5000 psi — это стандарт. Но мы дополнительно проводим испытания при 7000 psi для страховки. Бывало, образцы выдерживали 6800 psi, но при этом давали 8% мелкой фракции — такие партии отправлялись на переработку.

Ситовой анализ — кажется простой процедурой, но здесь полно подводных камней. Вибрация должна быть строго 2800 об/мин, время просева — 10 минут ровно. Однажды лаборант сократил время до 8 минут — в результате прошли 3 тонны некондиционного песка с содержанием 9 mesh выше нормы.

Химический состав проверяем по 12 параметрам, но главное — содержание SiO2. Для 8 кварцевого песка нефтяного сорта требуется минимум 99.3%. Заметил интересную зависимость: если в сырье из Карпинского месторождения меньше 99% — значит в партии есть примеси слюды, которые не видны при визуальном контроле.

Логистические особенности

Перевозка насыпом в вагонах-хопперах — оптимальный вариант. Но здесь важно контролировать влажность до погрузки. Зимой 2022 года заморозили 6 вагонов потому что отгрузили материал с остаточной влажностью 1.2% вместо допустимых 0.5%.

Упаковка в биг-бэги по 1.5 тонны — удобно для небольших скважин. Но нужно учитывать что при хранении более 6 месяцев прочность мешков снижается на 20%. Теперь всегда указываем в накладных максимальный срок складского хранения — 4 месяца.

Для экспортных поставок в Казахстан перешли на двухслойную упаковку — внутренний полипропиленовый мешок + внешний полиэтилен. После того как одна партия отсырела в дороге через пограничный переход. Кстати, на производстве ООО Цинтунся Жуйтун Пропант как раз внедрили такую систему для всех отгрузок — снизили потери на 0.7%.

Экономические аспекты использования

Себестоимость 8 фракции на 15-18% выше чем у 16-20 mesh из-за дополнительных стадий обогащения. Но при этом производительность скважин возрастает в среднем на 12%, так что переплата окупается за 4-5 месяцев эксплуатации.

Интересный расчет сделали технологи: замена импортного проппанта на отечественный 8 кварцевый песок с аналогичными характеристиками дает экономию около 2800 рублей на кубометре. При стандартной закачке 200 м3 в скважину — уже существенная сумма.

Сейчас вижу тенденцию к использованию смесей 8+12 фракций — якобы для лучшего расклинивания. Но по нашим полевым испытаниям, чистая 8 фракция дает стабильнее результаты в песчаниках. Хотя в карбонатных породах действительно лучше работает смесь 70/30.

В целом работа с 8 кварцевым песком — это постоянный баланс между технологическими требованиями и экономической целесообразностью. Главное — не отклоняться от стандартов и помнить что каждая мелочь в подготовке влияет на конечный результат в скважине. Как показывает практика Жуйтун, даже 0.1% отклонение в фракционном составе может снизить дебит на 5-7%.