第一節(jié) 石油支撐劑的簡(jiǎn)介
石油支撐劑又叫石油壓裂支撐劑。在石油天然氣深井開(kāi)采時(shí)，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(kāi)，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出，此時(shí)需要流體注入巖石基層，以超過(guò)地層破裂強(qiáng)度的壓力，使井筒周圍巖層產(chǎn)生裂縫，形成一個(gè)具有高層流能力的通道，為保持壓裂后形成的裂縫開(kāi)啟，油氣產(chǎn)物能順暢通過(guò)。（可行性 研究 ）
第二節(jié) 石油支撐劑的 行業(yè) 發(fā)展
目前常用的支撐劑主要有石英砂、鋁釩土陶粒砂及樹(shù)脂包覆的復(fù)合顆粒等。由于石英砂成本低，同時(shí)密度較低易于泵送，被大量使用，但石英砂強(qiáng)底低、球度差，降低裂縫導(dǎo)流能力，不適用于閉合壓力高的深井。樹(shù)脂包覆石英砂的復(fù)合顆粒，球度有改善，耐腐蝕性比較強(qiáng)，導(dǎo)流能力也較好，但產(chǎn)品保持期短，造價(jià)過(guò)高，在成本至上的今天推廣不易，而采用鋁釩土陶粒工藝的陶粒支撐劑，密度高，球度好，耐腐蝕，耐高溫，耐高壓，同時(shí)成本可以得到較好的控制，因此越來(lái)越廣泛的被油氣田所采用。實(shí)踐證明，使用陶粒石油支撐劑壓裂的油井可提高產(chǎn)量30－50%，還能延長(zhǎng)油氣井服務(wù)年限，是石油、天然氣低滲透油氣井開(kāi)采、施工的關(guān)鍵材料，不但能增加油氣產(chǎn)量，而且更能延長(zhǎng)油氣井服務(wù)年限。
石油支撐劑的性能要求：1、支撐劑要有足夠的抗壓強(qiáng)度和抗磨損能力，能耐受注入時(shí)的強(qiáng)大壓力和摩擦力，并有效地支撐人工裂縫。2、支撐劑顆粒相對(duì)密度要低，便于泵入井下。3、支撐劑顆粒在溫度為200度的條件下，與壓裂液及儲(chǔ)層流體不發(fā)生化學(xué)作用，酸溶解度最大允許值應(yīng)小于7%。
陶粒石油支撐劑的主要原材料是鋁釩土，而我國(guó)是鋁土礦富集國(guó)家，鋁土礦分布高度集中，山西、貴州、河南和廣西四個(gè)省(區(qū))的儲(chǔ)量合計(jì)占全國(guó)總儲(chǔ)量的90.9%(山西41.6%、貴州17.1%、河南16.7%、廣西15.5%)，其余擁有鋁土礦的15個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的儲(chǔ)量合計(jì)僅占全國(guó)總儲(chǔ)量的9.1%。中國(guó)公司制造的陶粒支撐劑以其良好的支撐能力，逐漸取代常規(guī)支撐劑砂子，進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)。迄今，中國(guó)制造的陶粒支撐劑已占據(jù)整個(gè)北美陶粒支撐劑市場(chǎng)13%的份額，平均每年的業(yè)務(wù)總量達(dá)30億美元。
近幾年，隨著國(guó)內(nèi)石油壓裂支撐劑生產(chǎn)的發(fā)展，石油壓裂支撐劑產(chǎn)品出口量逐漸從無(wú)到有，從少到多。不過(guò)，總體而言，出口量仍小于進(jìn)口量。而且產(chǎn)品主要集中在附加值較低的中低端產(chǎn)品上，進(jìn)口的則是附加值高的高端產(chǎn)品，如性能優(yōu)秀的高強(qiáng)度石油壓裂支撐劑產(chǎn)品。我國(guó)石油壓裂支撐劑 行業(yè) 發(fā)展并不快,市場(chǎng)規(guī)模年均增長(zhǎng)率在15%左右,企業(yè)總產(chǎn)能年均增速在12%左右。企業(yè)數(shù)量眾多,但大多數(shù)是小型企業(yè),產(chǎn)量低,技術(shù)含量低,競(jìng)爭(zhēng)手段也主要集中在產(chǎn)品價(jià)格上面,并沒(méi)有占據(jù)市場(chǎng)較大份額的特大規(guī)模企業(yè)產(chǎn)生。國(guó)內(nèi)石油需求量繼續(xù)增加,石油對(duì)外依存度繼續(xù)增大。為了滿足國(guó)內(nèi)日益增加的石油需求,石油開(kāi)采業(yè)發(fā)展迅速。與此相對(duì)應(yīng)的就是相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)的迅速擴(kuò)大。我國(guó)石油壓裂支撐劑 行業(yè) 在這段時(shí)間,發(fā)展比較迅速,市場(chǎng)規(guī)模增速達(dá)到20%。2009 年，中國(guó)石油壓裂支撐劑 行業(yè) 投資金額4.7 億元，2011 年增長(zhǎng)到6.2億元，年均增長(zhǎng)率在13%以上。
第三節(jié) 石油支撐劑的工藝介紹
破碎
開(kāi)采的鋁礬土，塊度一般為300~500mm左右，含有少量的水分。一般采用顎式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)組成的二級(jí)破碎系統(tǒng)，將其粒度控制在≤8mm。
進(jìn)廠后的鋁礬土，可以根據(jù)品位的不同，分開(kāi)堆放。使用時(shí)根據(jù)指標(biāo)搭配使用。
在生產(chǎn)陶粒砂的過(guò)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(guó)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(lái)源。
配料
鋁礬土、錳粉、回料等幾種物料，分別被輸送到各自的料庫(kù)，庫(kù)下設(shè)置調(diào)速皮帶秤實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)配料計(jì)量。
粉磨
一般采用烘干兼粉磨的球磨機(jī)，配套高效選粉機(jī)，組成閉路系統(tǒng)。這樣粉磨的效率高。
烘干物料的熱風(fēng)可以來(lái)自于回轉(zhuǎn)窯的廢氣，做到余熱利用；也可以設(shè)置專門(mén)的熱風(fēng)爐。
制球
出磨的生料粉在生料庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存。一般設(shè)置2~3個(gè)庫(kù)，可以單獨(dú)出料，也可以多庫(kù)搭配出料。
生料粉被送入一個(gè)小料倉(cāng)，料倉(cāng)下設(shè)置螺旋計(jì)量裝置或者調(diào)速皮帶秤裝置，計(jì)量生料量。該生料進(jìn)入盤(pán)式制球機(jī)。同時(shí)，采用流量計(jì)可以計(jì)量水的多少，由管道泵把水噴入盤(pán)式制球機(jī)里面。制球機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，可以制成各種粒徑的料球。
料球出盤(pán)后，由皮帶機(jī)送入篩分裝置，合格的進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，過(guò)大的返回到原料粉磨流程。
可以根據(jù)不同窯的產(chǎn)量，配備不同數(shù)量的盤(pán)式制球機(jī)。
該制球系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，工藝連續(xù)，配套袋式收塵器后，可以實(shí)現(xiàn)崗位粉塵達(dá)標(biāo)，凈化崗位作業(yè)環(huán)境。
煅燒
料球進(jìn)入帶有一定斜度的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒，隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，料球向窯頭滾動(dòng)，同時(shí)煤粉從窯頭噴入窯內(nèi)燃燒，料球在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)被煅燒成強(qiáng)度很高的陶粒砂。
煤粉燃燒器可以采用單風(fēng)道噴煤管，簡(jiǎn)單可靠，一次風(fēng)量高；也可以采用多風(fēng)道燃燒器，一次風(fēng)量可以降低為煤粉燃燒所需風(fēng)量的8%，提高了入窯二次風(fēng)量，節(jié)能效果顯著。多風(fēng)道燃燒器分為外軸流風(fēng)、煤風(fēng)、內(nèi)軸流風(fēng)等，火焰形狀非常容易調(diào)節(jié)。
煤粉的計(jì)量可以采用轉(zhuǎn)子式計(jì)量秤或者科氏力秤，精確控制下煤量，穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度。
煤粉制備
煤粉的制備可以采用球磨或者立磨，可以從窯頭罩抽取熱風(fēng)烘干煤粉。采用動(dòng)態(tài)選粉機(jī)可以任意調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度，為煤粉的充分燃燒提供了條件。
成品冷卻
陶粒砂的冷卻一般采用回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)，工作簡(jiǎn)單可靠，冷卻機(jī)的二次風(fēng)完全入窯，配合多通道燃燒器的使用，更可以節(jié)約大量的能耗。出冷卻機(jī)的陶粒砂溫度很低，可以用手抓起來(lái)。
篩分
出冷卻機(jī)的陶粒砂，可以直接輸送到多級(jí)振動(dòng)篩，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)。
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