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陶粒在石油支撑剂方面的使用

陶粒是现在已经不只是单单使用在建筑回填方面了，在很久之前已经使用在了石油支撑剂方面了。

为了使油气井产量有所增加，并增加油气层的可渗性，我们常在其勘探开采时加入一定分量的压裂支撑剂，籍此来增加开采油气的利润。我们把位于距地面适度距离的岩层石块的缝隙里常处于分裂形态的支撑物体称为石油压裂支撑剂。它对于两侧的裂缝壁有着十分重大的意义，即便泵注已经暂停，油气井深处压力变的低于闭合压力，石油压裂支撑剂仍可以使油气井口的缝隙时刻呈现分裂形态。而就目前来讲，水利压裂技术已经得到长足的提高，合成支撑剂的主要资源亦变为陶粒。此篇论文从以陶粒为原料的支撑剂发展历程角度入手，从而进一步促进陶粒支撑剂日后的发展。

陶粒砂是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。此产品利用优质铝矾土、煤等多种原材料，用陶瓷烧结而成，是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑撑剂的替代品，对增产石油天然气有良好效果。

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。用高铝支撑材料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释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。实践证明，使用高铝支撑剂压裂的油井可提高产量30-50%，还能延长油气井服务年限。在生产陶粒砂的过程中通常加入锰（Mn）元素以降低烧结温度并将产品染成深色。目前国内大多厂家采用低品位（含量50%）的锰矿或锰灰作为锰元素的来源，但是这样做一方面近一半的采购成本浪费在杂质上，另一方面由于杂质的成分波动很大，造成生产工艺极难稳定控制，每次需要投入大量人力财力调试配方，而难以进一步提高产品质量。挪威埃肯集团的MicroMAX（微锰）是超细的四氧化三锰（平均颗粒半径小于0.4微米，细度相当于数万目），纯度95%-97%，Mn元素含量69%-71%。由于微锰的成分稳定，有利于配方的稳定，进而稳定生产工艺。

另外超细的微锰颗粒更便于均匀的分散，使配料的成分均一，提高成品率及质量稳定性。此外四氧化三锰只含有二价及三价锰，对环境安全，不含有对健康有害的四价锰。陶粒砂广泛应用于油气田深井，高压油气的压裂改造，该产品是以高铝矾土为主要原料经超细加工，再加入各种化学剂和相转剂，经化学处理，再经制粒，抛光后高温煅烧而成，该产品在高闭合压力下，破碎率极低，且破碎速度缓慢，相对大幅度提高了导流能力，它具有耐压强度高，体积密度小，圆球度好，导流能力强等特点。使用该产品压裂后的油气具有提高砂比，降低施工摩阻，提高造缝能力，提高油井的产量，延长油井寿命，降低施工成本等优势，是目前深井油气压裂改造地裂缝的最佳产品。

采取重夏利用工业废料的方式来制作陶粒支撑剂，一方面可以使工业废料得到再利用，减少了资源的浪费，降低成本。另一方面又能实现可持续发展，减轻废料污染环境程度，起到环保的效果。而在陶粒支撑剂制作过程里可重复使用的工业固体废物有氧化程度、二氧化硅含量都较高的赤泥、粉煤灰和陶瓷辊棒废料等。

石油支撑剂使用陶粒知识陶粒应用的一个方面，陶粒的作用更多的体现在建筑方面，其他包括水处理的滤料，花卉的无土栽培也有很多的应用。

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