АЛЮМОСИЛИКАТНЫЕ ПРОПАНТЫ

1.Отличительные особенности алюмосиликатных пропантов
•Химическая инертность:
Устойчивость к воздействию как кислот, так и щелочей
Нерастворимость в солевых растворах
•Совместимость с жидкостями ГРП
pH нейтральный материал
отсутствие химического взаимодействия с компонентами   песконесущих жидкостей ГРП
•Возможность изменения плотности за счет изменения состава сырьевой смеси
  истинная плотность высокопрочных пропантов из спеченного   боксита 3,5 г/см3
  истинная плотность «легких» пропантов на основе   каолинита 2,7 г/см3
2.Все ведущие зарубежные производители пропантов изготавливают алюмосиликатные пропанты.
 

ПРОПАНТЫ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ


Наименование показателей
Рекомендации API
RP-60, требования
ГОСТ Р 51761-2005
Полученные средние значения
Отечественные производители
 Алюмо-
силикатные 
 Сверхлегкий пропант на основе оксида магния 
 Пропант на основе оксида магния 
  • Сопротивление раздавливанию(массовая доля разрушенных гранул), %, при давлении
    51,7 МПа (7 500 p.s.i.)
    68,9 МПа (10 000 p.s.i.)
    86,2 МПа (12 500 p.s.i.)
    103,4 МПа (15 000 p.s.i.)
Не более 25 5.1
10.4
15.2
22.9		8.3
15.4
18.8
22.8		5.7
10.6
18.1
26.8
  • Ситовой анализ, % мас. Остаток на сите № 12 (1,70 мм)
Не более 0,1 0.00.00.0
  • Остаток на сите № 16 (1,18 мм)
Не
нормируется 		0.34.70.9
  • Остаток на сите № 18 (1,00 мм)
    Остаток на сите № 20 (0,84 мм)
    Остаток на сите № 25 (0,71 мм)
    Остаток на сите № 30 (0,60 мм)
Не
нормируется 		32.4

45.3

17.9

4.1 		47.1

31.2

14.3

2.7 		27.7

56.5

14.5

0.4
  • Остаток на сите № 40 (0,425 мм)
Не более 1,0 0.00.20.0
  • Содержание основной фракции, % мас.
Не менее 90
99.7
95.3
99.1
  • Сферичность (по Крумбейну и Слоссу)
Не менее 0.7
0.88
0.88
0.98
  • Округлость (по Крумбейну и Слоссу)
Не менее 0.7
0.85
0.86
0.87
  • Растворимость в смеси кислот HCl/HF в соотношении 12:3, % мас.
Не более 6
(согласно ГОСТ Р 51761-2005) 		4.720.810.2
  • Плотность насыпная, г/см3
Не
нормируется
1.82
1.31
1.54
  • Удельная активность естественных нуклидов, Бк/кг
370 (СП2.6.1.758-99) 201±18 227±21 238±23
 
 
МИКРОСТРУКТУРА ПРОПАНТОВ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ
     
Алюмосиликатные пропанты
 Пропанты на основе оксида магния
 Сверхлегкий пропанта на основе оксида магния
 
 
Структура алюмосиликатных пропантов Структура пропантов на основе оксида магния Следы пропитки полимерным материалом пропантов на основе оксида магния
•Однородность строения;
•Равномерная кристаллизация материала;
•Плотная микроструктура;
•Отсутствие макроструктурных дефектов.
Оптимальные прочностные свойства		 
•Неоднородность строения;
•Неравномерная кристаллизация материала;
•Значительное количество аморфной стеклофазы с растворенными примесями;
•Наличие макроструктурных дефектов
Сравнительно низкие прочностные свойства Повышенная растворимость в кислотах		 
Относительно высокие прочностные характеристики пропантов на основе оксида магния обусловлены не совершенством микроструктуры, а применением полимерного покрытия. Скол гранулы с фрагментом поверхности
 
 
  
Структурная схема гранулы сверхлегкого пропанта на основе оксида магния Долговременная проводимость Долговременная проницаемость
 
 
   
Ширина остаточного слоя пропантов 16/30 Алюмосиликатного пропанта и пропанта на основе окисда магния Что получают потребители используя алюмосиликатный пропант и пропант на основе оксида магния Относительные показатели насыпной плотности и проницаемости представленных пропантов (за 1 принят алюмосиликатный пропант, имеющий наивысшие показатели по плотности и проницаемости)
     
     
ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА ПРОПАНТОВ
 
   
Кинетика растворимости пропантов в смеси кислот (hcl : hf = 12:3) Сопротивление раздавливанию пропантов после обработки в смеси кислот (HCl : HF = 12:3 – выдержка 0,5 ч)  
 
 
 
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОПАНТОВ ПОСЛЕ ПРОВЕДЕНИЯ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ
 
 Алюмосиликатный пропантПропант на основе оксида магнияСверхлегкий пропант на основе оксида магния
До кислотной
обработки
после обработки
 
 
ВЫВОДЫ:
1.Высокая растворимость в кислотах пропантов на основе оксида магния обуславливается их химическим и вещественным (фазовым) составом. Имея форстеритовую основу в своём составе, они являются заведомо химически неустойчивыми к воздействию кислой среды, вследствие повышенной реакционной способности к кислотам магнезиального материала.

2.При том, что насыпная плотность пропантов на основе оксида магния ниже, чем пропантов на основе оксида алюминия, проницаемость упаковки при рабочем давлении 6000 p.s.i. при использовании более легких пропантов снижается более чем в 2 раза. В итоге снижение дебита скважины после ГРП не перекрывается эффектом снижения массы используемого пропанта на основе оксида магния.

 

 

< назад в список