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陶粒在石油支撐劑方面的使用

陶粒是現(xiàn)在已經(jīng)不只是單單使用在建筑回填方面了，在很久之前已經(jīng)使用在了石油支撐劑方面了。

為了使油氣井產(chǎn)量有所增加，并增加油氣層的可滲性，我們常在其勘探開采時加入一定分量的壓裂支撐劑，籍此來增加開采油氣的利潤。我們把位于距地面適度距離的巖層石塊的縫隙里常處于分裂形態(tài)的支撐物體稱為石油壓裂支撐劑。它對于兩側(cè)的裂縫壁有著十分重大的意義，即便泵注已經(jīng)暫停，油氣井深處壓力變的低于閉合壓力，石油壓裂支撐劑仍可以使油氣井口的縫隙時刻呈現(xiàn)分裂形態(tài)。而就目前來講，水利壓裂技術已經(jīng)得到長足的提高，合成支撐劑的主要資源亦變?yōu)樘樟?。此篇論文從以陶粒為原料的支撐劑發(fā)展歷程角度入手，從而進一步促進陶粒支撐劑日后的發(fā)展。

陶粒砂是一種陶瓷顆粒產(chǎn)品，具有很高的壓裂強度，主要用于油田井下支撐，以增加石油天然氣的產(chǎn)量，屬環(huán)保產(chǎn)品。此產(chǎn)品利用優(yōu)質(zhì)鋁礬土、煤等多種原材料，用陶瓷燒結(jié)而成，是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強度支撐撐劑的替代品，對增產(chǎn)石油天然氣有良好效果。

石油天然氣深井開采時，高閉合壓力低滲透性礦床經(jīng)壓裂處理后，使含油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出。用高鋁支撐材料隨同高壓溶液進入地層充填在巖層裂隙中，起到支撐裂隙不因應力釋放而閉合的作用，從而保持高導流能力，使油氣暢通，增加產(chǎn)量。實踐證明，使用高鋁支撐劑壓裂的油井可提高產(chǎn)量30-50%，還能延長油氣井服務年限。在生產(chǎn)陶粒砂的過程中通常加入錳（Mn）元素以降低燒結(jié)溫度并將產(chǎn)品染成深色。目前國內(nèi)大多廠家采用低品位（含量50%）的錳礦或錳灰作為錳元素的來源，但是這樣做一方面近一半的采購成本浪費在雜質(zhì)上，另一方面由于雜質(zhì)的成分波動很大，造成生產(chǎn)工藝極難穩(wěn)定控制，每次需要投入大量人力財力調(diào)試配方，而難以進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。挪威埃肯集團的MicroMAX（微錳）是超細的四氧化三錳（平均顆粒半徑小于0.4微米，細度相當于數(shù)萬目），純度95%-97%，Mn元素含量69%-71%。由于微錳的成分穩(wěn)定，有利于配方的穩(wěn)定，進而穩(wěn)定生產(chǎn)工藝。

另外超細的微錳顆粒更便于均勻的分散，使配料的成分均一，提高成品率及質(zhì)量穩(wěn)定性。此外四氧化三錳只含有二價及三價錳，對環(huán)境安全，不含有對健康有害的四價錳。陶粒砂廣泛應用于油氣田深井，高壓油氣的壓裂改造，該產(chǎn)品是以高鋁礬土為主要原料經(jīng)超細加工，再加入各種化學劑和相轉(zhuǎn)劑，經(jīng)化學處理，再經(jīng)制粒，拋光后高溫煅燒而成，該產(chǎn)品在高閉合壓力下，破碎率極低，且破碎速度緩慢，相對大幅度提高了導流能力，它具有耐壓強度高，體積密度小，圓球度好，導流能力強等特點。使用該產(chǎn)品壓裂后的油氣具有提高砂比，降低施工摩阻，提高造縫能力，提高油井的產(chǎn)量，延長油井壽命，降低施工成本等優(yōu)勢，是目前深井油氣壓裂改造地裂縫的最佳產(chǎn)品。

采取重夏利用工業(yè)廢料的方式來制作陶粒支撐劑，一方面可以使工業(yè)廢料得到再利用，減少了資源的浪費，降低成本。另一方面又能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，減輕廢料污染環(huán)境程度，起到環(huán)保的效果。而在陶粒支撐劑制作過程里可重復使用的工業(yè)固體廢物有氧化程度、二氧化硅含量都較高的赤泥、粉煤灰和陶瓷輥棒廢料等。

石油支撐劑使用陶粒知識陶粒應用的一個方面，陶粒的作用更多的體現(xiàn)在建筑方面，其他包括水處理的濾料，花卉的無土栽培也有很多的應用。

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