国内石英砂支撑剂评价及砂源本地化研究进展与前景展望

为了实现中国非常规油气开采成本的进一步降低,系统地梳理了近年来北美地区压裂支撑剂发展变化趋势,明确了国内外储层改造支撑剂的新进展,总结了国内外储层改造支撑剂使用理念的差距.在此基础上,结合中国非常规储层开发特点及当前形势,评价了中国六大主要砂源地石英砂品质,开展了石英砂应用可行性基础理论研究,挖掘了中国石英砂砂源本地化的潜能,最后论证了重点油气区块石英砂推广生产效果及经济性.研究表明:国内石英砂破碎等级可达4K、5K(对应压力为28MPa、35MPa),品质与北美地区通用黄砂相当,修订中国石英砂破碎率测试标准,拓展了石英砂应用范围;提出以经济导流能力为目标的压裂支撑剂优选原则,通过开展支撑剂有效受力分析,揭示了水平井体积压裂下支撑剂受力仅为传统的50％～60％;推广石英砂现场试验应用,石英砂用量由2015年的65×104t提高到2019年的275×104t,年节约成本达到20亿元以上;同时开展了中国准噶尔、鄂尔多斯和四川三大盆地石英砂本地化砂源评价及自主砂厂建设,目前产能已达150×104t/a,为非常规油气进一步大幅度降本增效奠定资源基础;结合未来7年内中国石油天然气集团有限公司(简称中国石油)改造井次与支撑剂用量,以页岩气为例,若采用石英砂替代陶粒,投资有望降到60亿元以内,降幅超40％.