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石英砂问答

石英石密度的鉴定法(石油压裂砂对石英石的标准)

发布时间:2023-04-04  人气: 136

我国压裂用的石英砂主要产于甘肃兰州、湖北蒲圻、江西永修、湖南岳阳、山东荣城、吉林农安、福建福州、河北承德、新疆和丰等地。

石英砂中的主要矿物成分SiO2的含量高低与其粒度密切相关,通常粒度越大,SiO2含量越高。在中国,作为支撑用的石英砂中,SiO2含量通常在80%左右,并且砂中会含有少量长石、燧石及其它喷出岩及变质岩等岩屑。国外使用的优质石英砂中石英含量高达98%以上。但因为使用用途的不同,压裂石英砂其实并不怎么看重二氧化硅的含量。在石油行业,对好的压裂砂自有另一套评判的标准。

1、球度与圆度

球度,很好理解,指的是压裂支撑剂(即石英砂)接近球形的程度。圆度在科普中国中的解释为工件的横截面接近理论圆的程度。在不熟悉的人看来,圆度的概念有点抽象,其实简单来讲圆度可以理解为“圆润度”,颗粒棱角越多越尖锐则圆度越差;反之棱角圆滑,圆度就好。天然石英砂的球度与圆度应不低于0.6。实际检测中,用支撑剂球度、圆度图版进行支撑剂球度与圆度的测试。

2、酸溶解度

酸溶解度是指在规定的酸溶液及反应条件下,一定质量的支撑剂被酸溶解的质量与总支撑剂质量的百分比。耐酸性是压裂支撑剂的重要指标,有良好耐酸性的支撑剂可以在酸性岩层中工作更长时间,并保持良好的导流能力。

3、浊度

支撑剂的浊度为在规定体积的蒸馏水中加入一定质量的支撑剂,经摇动并放置一定时间后液体的浑浊程度,单位是福氏浊度单位(FTU)。浊度主要表征了支撑剂表面光洁度,体现其表面所沾微粒的多少与大小。按照规定,压裂用石英砂的浊度应不高于100FTU。

4、抗破碎能力

对一定量的石英砂支撑剂,在额定压力下进行承压测试所确定的破碎率,表征了支撑剂抗破碎能力。影响破碎率的主要因素是石英砂支撑剂圆度、球度、表面光洁度、显微结构等。石英砂支撑剂的破碎率影响着裂缝导流能力。天然石英砂支撑剂的抗破碎能力测试应使用规定尺寸范围的破碎室。

5、体积密度与视密度

石英砂支撑剂的体积密度为单位堆积体积的支撑剂质量(单位g/cm3)反映支撑剂堆积体的整体密度。影响体积密度的主要因素为样品视密度、圆度、球度、表面光洁度等等。支撑剂的视密度为单位颗粒体积的支撑剂质量(单位g/cm3)。其与体积密度的区别为,计算视密度时的体积不包括颗粒之间的空隙体积。影响支撑剂视密度的主要因素为样品物相成分、结构与气孔率。对于不同密度的压裂支撑剂,采用的测试指标不同。总结来讲,对压裂用石英砂,有如下要求:粒径均匀,密度小;强度大,破碎率小;圆度和球度高;杂质含量少;来源广、价廉。

石油压裂砂生产线所需的设备及生产流程

根据不同石油压裂石英砂标准,需用到的主要设备有直线振动筛、方形摇摆筛、磁选机、擦洗机、烘干机、洗砂回收一体机、高效深锥浓缩机(三氢净化体)、厢式压滤机。

压裂砂原砂进入料仓存储,经由皮带机传送至振动筛或概率筛进行初步筛分,筛分后的原砂>20目的单独提取。<20目的经由磁选机进行磁选,后进入擦洗机物料经过时被充分搅拌冲洗,擦洗掉泥后再次进入磁选机进行二次磁选作业。

磁选后砂进入洗砂回收一体机,洗沙轮斗转动,搅拌清洗箱中的物料,进行清洗作业,可除去覆盖在物料表面上的杂质,清洗后粗颗粒物料由捞沙轮送至脱水筛脱水。

尾水由渣浆泵打入分离器,由分离器将泥沙分离,回收后细料排放至脱水筛筛面和粗料均匀混合脱水后出料。与此同时,分离器处理后的泥水悬浮物排入污水池,再由泵将尾水从污水池打入浓缩罐进行泥水分离作业。

浓缩后的泥浆通过过滤罐底部由泵打入板框压滤机实现干堆。压滤后的清水进入清水池,实现清水的循环利用。

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