石油壓裂支撐劑是一種在石油開采時(shí)使用的裂縫填充材料，開采石油時(shí)，將支撐劑注入壓裂液中可使開采裂縫保持裂開狀態(tài)，以保證開采順利進(jìn)行。支撐劑是油氣井初期投資成本的重要部分，其決定著油氣井的經(jīng)濟(jì)壽命。支撐劑用量過大會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，用量過小則會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層產(chǎn)液不足，油氣井缺乏經(jīng)濟(jì)效益。

目前，市場(chǎng)上使用的石油壓裂支撐劑主要有天然石英砂、陶粒支撐劑和樹脂覆膜砂三類，常用的陶粒支撐劑一般以石英砂、鋁礬土、高嶺土等為主原料，通過成球處理和燒結(jié)來制備。

天然石英砂

天然石英砂成本低、相對(duì)密度低，易于泵入輸送，適用于油井較淺、閉合壓力層較低的開采環(huán)境。上世紀(jì)40年代，天然石英砂作為支撐劑在石油開采中主要應(yīng)用于1500 米以上的油氣井壓裂。

陶粒支撐劑

陶粒支撐劑一般是含鋁礦物、工業(yè)廢棄物添加一些輔助配料，經(jīng)過燒結(jié)法或熔融噴吹法加工處理后形成的一種低密度、耐高溫高壓的支撐劑。由于陶粒支撐劑的相對(duì)密度較高，會(huì)出現(xiàn)返吐現(xiàn)象，對(duì)于壓裂液的黏度、流變性有較高的要求，因此，陶粒支撐劑被廣泛應(yīng)用于深層低滲透油氣層的壓裂開采工作。

陶粒支撐劑制備流程簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較小，硬度和耐酸性等方面均比天然石英砂優(yōu)秀，在較深層、滲透性低且不易返吐的油氣層選擇陶粒支撐劑，可以以較小的成本獲得更高標(biāo)準(zhǔn)的開采質(zhì)量。

石英砂與陶粒的倒流能力實(shí)驗(yàn)表明，在相同的條件下，陶粒支撐劑的導(dǎo)流能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于石英砂支撐劑的導(dǎo)流能力，且兩者在鋼板條件下的導(dǎo)流能力均大于在巖板條件下的導(dǎo)流能力。

天然氣對(duì)儲(chǔ)層和裂縫段的導(dǎo)流能力需求不高，但石英砂的使用對(duì)壓裂液的返排及地層水的流動(dòng)影響巨大，容易形成水鎖效應(yīng)，從而導(dǎo)致天然氣流動(dòng)受阻。因此，建議低壓高含水氣藏采用陶粒支撐劑，以保障單井產(chǎn)量和最終采收率。

樹脂覆膜支撐劑

樹脂覆膜支撐劑是一種在陶粒砂等核心的外層包裹一層可固化有機(jī)物的支撐劑，這類支撐劑耐腐蝕、強(qiáng)度大、導(dǎo)流能力強(qiáng)，可應(yīng)用于深層閉合壓力更大的油氣井中

相對(duì)于陶粒支撐劑，樹脂覆膜支撐劑相對(duì)密度更小、耐腐蝕性更強(qiáng)，更便于泵注，包裹的樹脂層導(dǎo)流能力要大于未覆膜的陶粒支撐劑。但樹脂覆膜支撐劑原料成本和工藝成本均高于陶粒支撐劑，經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)，且外層樹脂膜化學(xué)穩(wěn)定性不強(qiáng)，在高閉合壓力下可能會(huì)出現(xiàn)粘連現(xiàn)象，進(jìn)而影響導(dǎo)流能力。

近年來，隨著開采規(guī)模的增大，支撐劑的銷量也在不斷增大。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，市面上的支撐劑還是以石英砂為主。雖然石英砂強(qiáng)度不大，但成本低、資源廣泛，能夠滿足多數(shù)淺井開采工作的標(biāo)準(zhǔn)。

通過對(duì)天然石英砂、陶粒支撐劑和覆膜支撐劑三類石油支撐劑的對(duì)比來看，石英砂支撐劑雖有缺點(diǎn)，但在經(jīng)濟(jì)效益方面更有優(yōu)勢(shì)。但低壓高含水氣藏需采用陶粒支撐劑，以保障單井產(chǎn)量和最終采收率。覆膜樹脂砂制作成本高，制備工藝復(fù)雜，但性能優(yōu)越，其密度、抗腐蝕性、導(dǎo)流能力等均優(yōu)于其他支撐劑，在深度大、閉合壓力大、返吐嚴(yán)重的開采環(huán)境下，覆膜樹脂砂是最優(yōu)良的選擇。

來源：中國(guó)粉體網(wǎng)