кварцевый песок для добычи природного газа

Если вы думаете, что любой кварцевый песок подойдет для ГРП — готовьтесь к незапланированным простоям и разборкам с заказчиками. На деле даже фракция 20/40 из разных карьеров ведет себя в пласте как совершенно разные материалы.

Почему мы перестали доверять сертификатам без полевых испытаний

В 2018 году на месторождении в Ямале мы закупили партию песка по ТУ . Лабораторные испытания показывали идеальные характеристики: округлость 0.7, кислотостойкость 98%. Но при закачке в скважину 4157 произошло то, что мы потом полгода разбирали на совещаниях — кварцевый песок начал разрушаться при давлениях всего 55 МПа, хотя по документам должен был держать 70.

Оказалось, поставщик не указал в паспорте содержание полевых шпатов — всего 3%, но именно они стали точками разрушения. После этого случая мы всегда берем пробы с каждой партии и гоняем их на стенде, имитирующем пластовые условия. Даже если это удорожает закупку на 12-15%.

Кстати, сейчас работаем с ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун — у них в паспорте на пропанты указывают не только стандартные параметры, но и данные микроскопического анализа включений. Это то, что редко встретишь у других производителей.

Что действительно влияет на коэффициент проводимости

Многие операторы до сих пор считают, что главное — прочность на сжатие. На практике же после 10-12 месяцев эксплуатации разница между песком с прочностью 70 МПа и 85 МПа становится почти незаметной. А вот округлость зерен и содержание пылевидной фракции определяют, насколько стабильно будет работать трещина через год.

Мы как-то сравнивали два варианта песка для одинаковых скважин в ХМАО: первый с идеальной округлостью 0.9, но с 2% примесей слюды, второй — с округлостью 0.75, но чистый кварц. Через 14 месяцев дебит на скважинах с первым вариантом упал на 23%, со вторым — всего на 8%.

Поэтому сейчас при выборе между 'идеальной формой с примесями' и 'хорошей формой без примесей' всегда выбираем второе. Кстати, у Цинтунся Жуйтун Пропант как раз делают упор на чистоту сырья — их карьер в Хакасии дает материал с содержанием SiO2 до 99.3%.

Как транспорт убивает все преимущества даже хорошего песка

Самая частая ошибка — экономия на перевозке. Мы в 2021 году попробовали доставлять песок насыпом в обычных полувагонах вместо биг-бэгов. Результат: при разгрузке терялось до 15% материала, плюс влага с дороги сводила на нет все усилия по сушке.

Сейчас используем только биг-бэги с двойным вкладышем, особенно зимой. Да, это дороже на 8-10% по сравнению с насыпной доставкой, но зато сохраняются характеристики материала. Особенно важно для песков мелких фракций 40/70 и 30/50.

Кстати, у завода ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун есть своя логистическая служба, которая специализируется именно на перевозке пропантов — они используют термоизолированные контейнеры с контролем влажности. Таких условий я не видел даже у некоторых иностранных поставщиков.

Почему мы иногда выбираем пропанты вместо песка — и наоборот

Есть устойчивый миф, что пропанты всегда лучше песка. Но на глубинах до 2500 метров при умеренных давлениях качественный кварцевый песок для добычи природного газа показывает почти одинаковые результаты с керамическими пропантами, но в 3-4 раза дешевле.

Ключевое слово — 'качественный'. Мы разработали свою систему отбора: помимо стандартных испытаний, проводим пробные закачки на 2-3 скважинах с мониторингом давления в реальном времени. Если песок выдерживает цикличные нагрузки — расширяем на все месторождение.

Интересно, что Цинтунся Жуйтун Пропант, несмотря на название, производит и отличный кварцевый песок — у них есть обогатительная линия специально для пропантных песков. Мы брали их материал для скважин в Васюганье — до сих пор работают стабильно, уже третий год.

О чем молчат в технической документации

Ни один паспорт качества не покажет, как поведет себя песок при циклическом изменении дебита. Мы накопили статистику по 127 скважинам: материал с высокой однородностью гранулометрического состава лучше переносит частые остановки и запуски.

Еще один нюанс — взаимодействие с пластовой водой. Некоторые пески с высоким содержанием оксидов железа (всего 0.5-0.7%) через 6-8 месяцев начинают давать осадок, который забивает поровое пространство.

Сейчас при закупке обязательно требуем данные по химической стойкости в конкретной среде — для каждого месторождения отдельно. Кстати, у китайских производителей, включая ООО Цинтунся Жуйтун Пропант, это давно входит в стандартный пакет документов, а наши отечественные поставщики только начинают перенимать такую практику.

Что изменилось после 2020 года в подходах к выбору пропантных материалов

Раньше мы выбирали поставщика по принципу 'дешевле при соблюдении ТУ'. Сейчас смотрим на стабильность характеристик от партии к партии — это оказалось важнее единичных рекордных показателей.

Например, в 2022 году провели аудит 6 поставщиков: у тех, кто дает стабильные параметры в пределах ±5% (даже если они скромнее заявленных), скважины работают предсказуемо. А у тех, где разброс достигает 15-20% — постоянные проблемы с обоснованием технологических режимов.

Завод Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун, который основан еще в 2011 году, как раз отличается стабильностью — мы брали у них 4 партии с интервалом в полгода, отклонения по основным параметрам не превышали 3%. Для отрасли, где 7-8% считается нормой, это серьезное преимущество.

Практические выводы, которые мы сделали за 10 лет работы

Не существует универсального решения. То, что идеально работает в Приобье, может оказаться провальным в Тимано-Печорской провинции. Поэтому сейчас у нас есть карта совместимости материалов с геологическими условиями — постоянно ее дополняем.

Самая дорогая ошибка — пытаться сэкономить на качестве пропантных материалов. Ремонт одной скважины из-за разрушения проппантной насыпки обходится дороже, чем разница в стоимости между средним и premium-сегментом для целого куста.

Из производителей, с которыми работали за последние 3 года, стабильно хорошие результаты показывают 2-3 компании, включая ООО Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун. Их кварцевый песок может и не бьет рекордов по отдельным параметрам, но дает предсказуемый результат в разных условиях — а это в конечном счете важнее для планирования добычи.