作為石油壓裂支撐劑，石英砂具有密度相對較低、便于施工泵送，價格低廉的優(yōu)點。但是，也存在強度較低、易于破碎、圓球度和表面光潔度低，不利于導沒滲透的缺點。因此，石英砂僅適用于淺井、低閉合壓力油氣層的水力壓裂。對于深層低滲透油氣藏，由于油氣層埋藏較深，地層閉合壓力高，溫度也較高，主要使用人造陶粒支撐劑。

陶粒支撐劑是用陶瓷原料制備的球形顆粒。根據(jù)制備工藝可分為兩類：熔融噴吹法和燒結法。熔融噴吹法制備的陶粒是將鋁礬土、輔助材料等混合料，經(jīng)過高溫熔化，高壓氣體噴吹成珠而得到的。唐民輝等以玄武巖為主要原料配制的爐料，經(jīng)熔化、特殊的成珠及熱處理工藝，研制成了輝石型微晶硅酸鹽珠體。中國公開了“一種固體支撐劑及其制造方法”，所發(fā)明的用于深層油、氣井壓裂的固體支撐劑，其單顆?？箟簭姸?90MPa以上，密度為2.8~3.0g/cm3，在60MPa壓力下，破碎率為0.8%~1.6%，圓球度≥0.9，表面光滑度高。該產(chǎn)品采用了三級以下鋁礬土為主要原料，添加少量無機添加劑，經(jīng)電弧爐熔融噴吹成球，具有抗壓強度高，破碎率低，密度適中和成本低等特點，特別適用于3000~4500m的油、氣井壓裂使用。盡管熔融噴吹法制備的支撐劑在實際中有所應用，但是，用該方法制備陶粒支撐劑存在能耗高、成球不易控制、支撐劑強度低等缺陷，目前已很少被采用。

燒結法是采用陶瓷原料和傳統(tǒng)的陶瓷工藝制備致密陶粒支撐劑的技術。以鋁礬土等礦物原料制備石油壓裂陶粒支撐劑的研制已有許多文獻和報道。高海利等以攀枝花本地二灘鋁礬土、鋁礬土生料及高鈦型高爐渣為主要原料，配以特殊輔料，經(jīng)超細粉磨、特殊成球及熱處理工藝過程，研制成高強石油壓裂支撐劑，樣品在69MPa下抗破碎率指標達到1.61%。馬雪等以鋁礬土為主要原料，添加5%錳礦，在1350℃下無壓燒結，制備了高強度低密度陶粒支撐劑。陳燁等以鋁礬土為主要原料，配以特殊輔料，經(jīng)成球及燒結工藝，研制了中深油井壓裂的支撐劑。接金利等以富含鋁的鋁礬土為主要原料，加入部分添加劑和相轉化劑等技術措施，以促進支撐劑能形成更多的剛玉相和莫來石相，提高支撐劑強度。性能評價結果表明：所研制的GSB-1型高強度支撐劑具有粒徑分布集中、密度適中、高閉合壓力下破碎率低等特點，適用于深井壓裂。劉云以優(yōu)質(zhì)高鋁礬土熟料、工業(yè)廢棄高鋁質(zhì)耐火磚為主要原料，棕剛玉、硅灰、結合粘土、PZ復合燒結劑等為輔助原料，研制出了高強度的陶粒支撐劑，蔡寶中等研制開發(fā)了新型高強度支撐劑H-1。其性能測試表明，酸溶解度為1.6%，在86MPa下的破碎率為2.1%，在高溫、高閉合應力及強酸性環(huán)境下可保持較高的導流能力，可滿足搭河油田壓裂與酸化復合改造的要求。郭強以鋁礬土為主要原料，再輔以一些輔助材料為復合燒結助劑、外加劑，利用噴霧制粒的濕法工藝，連續(xù)化生產(chǎn)出石油、天然氣井用壓裂支撐劑。美國公開了硅酸鋁支撐劑及其生產(chǎn)和應用方法，該支撐劑是通過焙燒氧化鋁含量不低于60wt%的硅酸鋁材料所形成的，支撐劑的視密度在1.7~2.75g/cm3之間。美國公開了油氣井唇裂的硅酸鋁支撐劑及其制備方法，該支撐劑中氧化鋁與氧化硅的比例大約為2.2~4.0，支撐劑在10000psi的壓力下破碎率小于10%。美國公開了一種低密度支撐劑，這種低密度支撐劑是由高嶺土制備的，視密度在1.60~2.10g/cm3之間，體積密度介于0.95~1.30g/cm3。支撐劑的低密度性能是通過控制在1200~1350℃的燒成溫度和時間而實現(xiàn)的。這種低密度支撐劑可以用于淺層油、氣井的壓裂。

目前，國際上石油壓裂陶粒支撐劑中的高檔產(chǎn)品主要由美國Carbo公司生產(chǎn)，我國鄭州、成都、貴陽、宜興等石油壓裂支撐劑生產(chǎn)廠家主要生產(chǎn)中低檔產(chǎn)品。國內(nèi)生產(chǎn)支撐劑存在的主要問題是強度低、耐酸性差，不能滿足深層低滲透油井壓裂的市場需求。

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