常用的石英砂滤料主要有两种,一种是普通石英砂,另一种是精制酸洗砂.石英砂滤料具有:硬度大,抗腐蚀性好,密度大,机械强度高,载污能力线使用周期长的特点,是化学水处理的理想材料。生产油田压裂支撑剂石英砂滤料起到过滤作用,就像水经过砂石渗透到地下一样,将水中的那些悬浮的物阻拦下来,主要针对那些细微的悬浮物。石英砂作为过滤料的应用:与过滤容器结合,用于截留水中悬浮物胶体等颗粒杂质,从而起到过滤作用。普通石英砂滤料:主要用在污水处理中,用三五年都没问题,只要防止石英砂流失就行,被污染了不要紧,因为污水处理中,污泥可以进行好氧或者厌氧呼吸,将污水中的污染物降解。油田压裂支撑剂作用精制石英砂滤料:用在纯水处理中,在砂滤器中,一般2到3年就要更换,通常被污染后,污染物包住石英砂就不能再起到很好的过滤作用了,只能更换。
石英砂是无色、透明的石英的变种,希腊人称为“Krystallos”,意思是“洁白的冰”,他们确信石英是耐久而坚固的冰。中国古代人认为嘴里含上冷的水晶能够止渴。石英砂岩是固结的碎屑岩石,石英碎屑含量达95%以上,来源于各种岩浆岩,沉积岩和变质岩,重质矿物较少,伴生矿物为长石、云母和黏土矿物。甘肃油田压裂支撑剂石英岩分沉积成因和变质成因两种,前者碎屑颗粒与胶结物的界限不明显,后者指变质程度深、质纯的石英岩矿石。脉石英是由热液作用形成,几乎全部由石英组成,致密块状构造。石英砂中矿物含量变化较大,以石英为主,其次为长石、云母、岩屑、重矿物,黏土矿物等。支撑剂性能包括支撑剂的物理性能和导流能力。油田压裂支撑剂作用前者包括支撑剂粒度组成及分布、园球度和表面光滑度、浊度、密度(颗粒密度和体积密度)、酸溶解度、抗压强度;后者包括短期导流能力和长期导流能力。依据石油行业标准SY-5108/97进行、筛选出的支撑剂应适合于储层及压裂工艺要求,同时应易于输送、价格便宜、货源广。
洗矿适用于含有黏土杂质和砂粒表面有薄膜污染的石英砂矿。重选法克除去颗粒状的铁矿物。磁选法可除去机械夹杂铁、各种含铁矿物以及其他磁性矿物颗粒。甘肃生产采用适当的浮选药剂和适宜的浮选条件可以除去含铁矿物、云母、长石等,比较成熟的工艺有硅砂无氟无酸浮选工艺。化学提纯主要有酸处理、碱处理、气化氯化氢法和盐处理法,但成本较高,且易造成腐蚀和污染。油田压裂支撑剂作用酸处理即是用盐酸、硫酸、草酸或氢氟酸对石英砂进行处理,溶解铁质物,如果加入绿矾等还原剂,可以提高铁质物的溶解度具体步骤如下:用一定浓度的盐酸溶液加热至一定温度,处理2-3小时;盐酸量为砂重的5%左右。对石英砂提纯及改性工艺进行研究时,会采用“水洗—酸浸—焙烧—水碎—二次酸浸”工艺对石英砂中主要杂质铁的分离进行实验研究。此处的“酸浸”指的即是用盐酸。实际中往往会考察酸种类、浓度、酸浸时间、温度等条件对效果的影响。
石英砂所具有的独特的物理、化学特性,使得其在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的IT产业中占有举足轻重的地位,油田压裂支撑剂作用特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律,使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性,在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用。玻璃行业玻璃平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料。甘肃油田压裂支撑剂陶瓷陶瓷及耐火材料瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料;冶金硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂熔剂混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等。
支撑剂是指具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强陶瓷颗粒。陶粒支撑剂(ceramic proppant)以铝矾土为原料,通过粉末制粒,烧结而成,具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、高强度、高导流能力、低密度、低破碎率等特点,使用最为广泛。甘肃油田压裂支撑剂在砂粒或陶粒表面涂覆树脂,能够进一步提高支撑剂的强度和导流性能。支撑剂是压裂施工的关键材料。石油支撑剂又叫石油压裂支撑剂。油田压裂支撑剂作用在石油天然气深井开采时,高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后,使含油气岩层裂开,油气从裂缝形成的通道中汇集而出,此时需要流体注入岩石基层,以超过地层破裂强度的压力,使井筒周围岩层产生裂缝,形成一个具有高层流能力的通道,为保持压裂后形成的裂缝开启,油气产物能顺畅通过。用石油支撑剂随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中,起到支撑裂隙不因应力。