在我国,石英砂的开采地广泛,主要产于兰州、蒲圻、永修、岳阳、荣城、农安、福州、承德和和丰等地,这些地方出产的石英砂被广泛用于压裂作业。
石英砂的主要成分是SiO2,其含量与颗粒大小紧密相关。通常,颗粒越大,SiO2的含量就越高。在,用于支撑的石英砂中,SiO2的含量大约在80%左右,其中还含有少量的长石、燧石以及岩和变质岩等岩屑。相较于国内,国外的高品质石英砂中石英含量可高达98%以上。在石业中,评价压裂石英砂的优劣并不单单看二氧化硅的含量,而是有一套专门的评判标准。
1. 球度与圆度
压裂支撑剂(即石英砂)的球度指的是其接近球形的程度,而圆度则是指工件横截面接近理论圆形的程度。简单来说,圆度可以理解为颗粒的“圆润度”。天然石英砂的球度与圆度应不低于特定标准,实际检测中会使用相应的图版进行测试。
2. 酸溶解度特性
酸溶解度是衡量支撑剂在特定酸溶液和反应条件下,被酸溶解的质量与总支撑剂质量的百分比。支撑剂的耐酸性是评价其性能的重要指标,良好的耐酸性意味着支撑剂能在酸性岩层中长时间工作并保持良好的导流能力。
3. 浊度与表面光洁度
支撑剂的浊度反映了其表面光洁度以及所附微粒的数量和大小。在规定体积的蒸馏水中加入支撑剂后,经过摇动和放置,液体的浑浊程度即可表示支撑剂的浊度。
4. 抗破碎能力
抗破碎能力是评价石英砂支撑剂强度的重要指标。在额定压力下进行承压测试所确定的破碎率,与石英砂支撑剂的圆度、球度、表面光洁度及显微结构等因素密切相关。
5. 设备与生产流程
为了满足不同石油压裂石英砂的标准,生产线上需配备一系列设备,如直线振动筛、方形摇摆筛、磁选机、擦洗机、烘干机等。整个生产流程包括原料存储、初步筛分、磁选、清洗、二次磁选、脱水等多个环节。
这些设备和流程共同构成了石油压裂砂的生产线,确保了高质量压裂砂的稳定产出。