パフォーマンスプロパント

パフォーマンスプロパント

石油・ガス採掘の過程では、高閉圧かつ低透水性の鉱床を破砕処理した後、岩盤の破壊強度を超える流体を岩盤に注入し、坑井周囲の岩盤に亀裂を生じさせて高レベルの流動能力を持つチャネルを形成する必要があります。
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会社概要

 

同社は、耐摩耗性の新材料、新技術、新製品の開発、推進、応用に力を入れており、ハルビンボイラー、東国、東方電機、無錫華光、四川ボイラーなどと長期にわたる協力関係を築いています。河南省科学技術庁から「河南省科学技術中小企業」と「河南省革新パイロット企業」に認定されています。河南省工業情報化庁から「河南省ボーキサイト高温材料工学技術研究センター」に認定されています。2019年12月、3月に国家工業情報化委員会による工業化と情報化の統合認証に合格しました。2020年に「専門的、特別、革新的」企業に認定されました。2021年に国家ハイテク企業に認定されました。

 

当社を選ぶ理由

 

 

私たちの工場
当社は、新耐摩耗材料、新技術、新製品の開発、推進、応用に力を入れており、ハルビンボイラー、東国、東方電気、無錫華光、四川ボイラーなどと長期にわたる協力関係を確立しています。

 

当社の製品
高密度および高強度のセラムサイトプロパント、低密度および高強度のセラムサイトプロパント、中密度高強度のセラムサイトプロパント、超低密度および高強度のセラムサイトプロパント。

 

生産市場
鄭内石油の破砕用プロパント製品は、中国石油探査開発研究所廊坊支所の破砕酸性化センタープロパント評価実験室、米国のスティムラボ、英国のフラクチャリングテック研究所の基準に完全に準拠しています。

 

当社の証明書
製品の性能は国際的にトップレベルに達し、アメリカ石油協会APIQ1認証に合格しました。河南正内新材料有限公司の実験室は国家実験室認定CNAS認証に合格しました。

 

Ceramsite Sand

セラムサイトサンド

セラムサイト砂は石油とガスの抽出プロセスで重要な役割を果たします。その主な機能は、破砕プロセス中に充填材として岩石の亀裂に入り込み、応力解放による亀裂の閉鎖を防ぎ、高い導電性を維持し、石油とガスの流れをスムーズにし、生産性を向上させることです。

Fracking Proppant

水圧破砕プロパント

フラッキングプロパントサンドは、ボーキサイト含有量の高いものを細かく加工し、いくつかの化学薬品と相変化剤を混ぜて、さまざまなサイズの小さな丸い粒子を生成し、高温で焼結して作られます。この製品は、密閉圧力下での強度が高く、破砕率が低く、球形度が優れているという特徴があります。石油およびガス田の破砕および地層の改質に適した製品です。

Performance Proppants

パフォーマンスプロパント

石油・ガス採掘の過程では、高閉口圧かつ低透水性の鉱床を破砕処理した後、岩盤に流体を注入して地層の破壊強度を超え、坑井周囲の岩層に亀裂を生じさせて高レベルの流動能力を持つチャネルを形成する必要があります。この過程で、石油破砕プロパントは、応力解放による亀裂の閉鎖を防ぎ、高い導電性を維持し、石油・ガスのスムーズな流れを可能にし、生産量を増加させる役割を果たします。

 

パフォーマンスプロパントとは何ですか?

 

高性能プロパントは、石油・ガス産業における水圧破砕作業で主に使われる特殊な材料です。その主な機能は、地下の岩石層の開いた亀裂を保持し、石油や天然ガスなどの炭化水素の抽出井への流れを良くすることです。これらのプロパントには、砂、セラミック、樹脂コーティングされた材料など、さまざまな形があり、それぞれ地下環境で発生する極端な圧力と温度に耐えられるように設計されています。

 

パフォーマンスプロパントの利点

 

井戸の生産量の増加

高性能プロパントは、再フラッキング プロセス中に生成された亀裂に注入され、亀裂を開いたままにする小さな固体粒子です。高性能プロパントは亀裂を埋めることで亀裂が再び閉じるのを防ぎ、石油とガスの効率的な抽出を可能にします。

 

強化された亀裂伝導性

高性能プロパントは亀裂の支持システムとして機能し、亀裂の崩壊を防ぎ、石油とガスの流れる経路を維持します。高性能プロパント材料の選択は、亀裂の伝導性を決定する上で非常に重要です。

 

最適なプロパント配置

これは、岩石層が複雑で、効果的な刺激を達成するために慎重な工学技術を必要とする非従来型貯留層では特に重要です。高性能プロパントの配置は、高性能プロパントを亀裂全体に均等に分配するのに役立つダイバーターなどの高度な技術の使用によってさらに強化できます。

 

長期的な井戸の健全性

高性能プロパントは、亀裂を開いたままにすることで、損傷や生産量の減少の原因となる砂やその他の地層物質が坑井内に侵入するのを防ぎます。これは、坑井がすでに以前に刺激を受けている再フラッキング作業では特に重要です。

 

パフォーマンスプロパントの動作原理
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水圧破砕法が発明される前は、天然ガス、石油、その他の炭化水素を含む地下の岩盤を天然資源として採掘するのは極めて困難でした。シェール岩層の不浸透性により、ガスや石油が坑井に自然に流入するのを妨げます。

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井戸処理では、掘削プロセス中に地層に小さな亀裂が生じ、炭化水素資源の移動が可能になります。次に、フラッキング サンドなどのプロパントを含む化学処理された水が亀裂に押し込まれます。地表にあるポンプは、井戸の密閉された部分の水圧を岩石の破壊点を超えて高め、亀裂のさらなる伝播を促進します。この手順では、1 つの井戸を準備するために数千トンの流体が必要になる場合があります。

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ポンプの運転が停止すると、亀裂は縮小し始めます。亀裂に残っているフラッキング サンドによって亀裂が完全に閉じるのを防ぎます。これにより、残った石油とガスが多孔質媒体を通って油井に流れ出し、抽出できるようになります。

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水のほかに、フラッキング流体はゲル、スリックウォーター、または泡で構成されています。高粘度の流体は、より高いプロパント濃度を運びます。考慮すべきその他の主要な流体特性には、プロパントを井戸に送り込むために適切なポンプ流量を維持するための pH、エネルギー、圧力要件などがあります。流体は、1 つの井戸に数百万ガロンの水を必要とする大規模な水圧破砕に使用されます。これは、20,000 〜 80,000 ガロンの流体を使用する砂岩井戸の低容量刺激に加えて使用されます。フラッキング流体には、塩酸 (岩石のエッチングに有効)、グアーガム、井戸の特性の調整に役立つ乳化剤など、多数の化学添加物も含まれています。

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粒子間の空間が広いため、圧力が上昇してもガス透過性が高く、圧縮強度が維持されるため、応力に耐え、形成された亀裂が閉じるのを防止できます。メッシュ サイズが大きいプロップ剤は、亀裂閉鎖応力が低い場合、メッシュが細かい材料に比べて透過性が高くなります。ただし、大きな要素は大きな負荷がかかると押しつぶされ、非常に細かい粒子 (微粒子) が生成され、プロップ剤全体の多孔性が損なわれます。その結果、メッシュが小さいプロップ剤は、特定の応力しきい値を超えるとより効果的になります。

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砂は最も一般的なプロパントですが、非常に高い微粒子含有量を生成してしまう可能性があります。粒子を樹脂でコーティングすると、CRC (硬化性樹脂コーティング砂) または PRC (事前硬化樹脂コーティング砂) を形成する砂ベースの材料の性能が向上します。代替プロパント成分には、焼結ボーキサイトから作られたセラミックや小さな金属ビーズなどがあります。ほとんどのフラッキング砂またはフラッキング砂は、丸い粒子の高純度石英砂から作られています。フラッキング砂の需要は、シェールオイルとシェールガスの採掘ブームを反映して、近年劇的に増加しています。

 

パフォーマンスプロパントの仕様
 

浮力
製造されたプロパントは、砂ベースのプロパントよりも軽く、浮力があります。サイズと重力が精密であるため、井戸で使用される個々のフラッキング流体に適しています。一方、フラッキングサンドは、製造されたプロパントよりも密度が高く、粒子のサイズと形状が多様です。そのため、粒子を破砕層に埋め込むには、粘度の高いフラッキング流体を高圧でポンプで送る必要があります。

 

強さ
人工プロパントは、ほとんどの天然砂よりも強度に優れています。粉末鉱物を高温で焼結するロータリー窯により、耐久性の高いビーズを製造できます。これらのビーズは、破損したり微粒子を生成したりすることなく、重い荷重に耐えることができます。このようなプロパントを使用すると、その堅牢性により、油井の生産性が劇的に向上する可能性があります。

 

価格
砂ベースのプロパントは、コスト面で大きな優位性があります。地表近くにある石英砂は、水圧破砕法で使用される特殊な砂の主な供給源であり、掘削と輸送に関連するコストが低くなります。プロパントの焼結には、入手コストが高い原材料とともに、高度な製造装置とプロセスが使用されます。その結果、セラミック プロパントのコストは、砂ベースの製品のコストを大幅に上回ります。

 

樹脂コーティング砂
砂粒は工業的に樹脂でコーティングされており、砂材料を使用する価格上の利点を維持しながら、耐圧潰性と有効密度を向上させています。樹脂コーティングは、逆流を防止し、力がかかったときに砂粒から分離した微粒子を捕捉するのに役立ちます。RCS は未処理の砂よりも高価ですが、焼結プロセスを使用して製造されたプロパントよりも手頃な価格です。未処理の砂は圧力の少ない浅い井戸に使用され、RCS と人工プロパントは圧力の高い深い井戸に好まれます。

 

パフォーマンスプロパントの選び方

サイズと形
高性能プロパントのサイズと形状は、油井の生産性を高める効果を決定する上で重要な役割を果たします。プロパントが大きいほど、亀裂が広くなり、石油とガスの流量が増加します。一方、プロパントが小さいほど亀裂の奥深くまで入り込むことができるため、プロパント パックの導電性が向上します。プロパントの形状も、亀裂の幅を維持し、閉塞を防ぐ能力に影響します。丸いプロパントは流動特性に優れているため好まれることが多く、角張ったプロパントは機械的強度に優れています。油井の特定の要件に基づいて、プロパントのサイズと形状を慎重に検討することが重要です。

 

強度と耐圧強度
高性能プロパントは、水圧破砕とその後の生産中にかかる膨大なストレスに耐えられるだけの強度と耐圧潰性を備えている必要があります。強度の高いプロパントは、亀裂の幅を維持し、亀裂の閉鎖を防ぎ、持続的な油井生産性を確保します。耐圧潰性も同様に重要で、亀裂内のプロパントの寿命を決定します。圧力下で破砕されやすいプロパントは、導電性の低下につながり、最終的には油井生産性の低下につながります。優れた強度と耐圧潰性を備えたプロパントを選択することは、長期的な成功にとって非常に重要です。

 

導電性と透過性
高性能プロパントの導電性と浸透性は、フラクチャー内の石油とガスの流れに直接影響します。導電性の高いプロパントは、効率的な流体の流れを可能にし、炭化水素の回収率を高めます。浸透性は導電性と密接に関連しており、フラクチャー ネットワークを通じて流体を伝達するプロパントの能力を指します。浸透性の高いプロパントは、生産率の向上に貢献します。油井の生産性を最大化するには、最適な導電性と浸透性を備えたプロパントを選択することが重要です。

 

化学的および熱的安定性
化学的安定性と熱的安定性は、高性能プロパントを選択する際に考慮すべき重要な要素です。特に、油井が過酷な条件にさらされる可能性がある再フラッキング作業では重要です。プロパントは、貯留層流体またはフラッキング流体との悪影響を最小限に抑えるために、化学的に不活性である必要があります。さらに、生産中に発生する高温に耐えるために、優れた熱安定性を示す必要があります。厳しい条件下でも完全性を維持するプロパントは、油井の生産性を持続させ、頻繁な交換の必要性を最小限に抑えます。

 

費用対効果
上記のさまざまな要素を考慮すると同時に、高性能プロパント オプションの費用対効果を評価することも同様に重要です。プロパントの種類によってコストは異なり、その性能は価格に対して評価する必要があります。最高の投資収益率を達成するには、プロパントの品質とコストのバランスを取ることが不可欠です。徹底した費用対効果分析を実施し、長期的なパフォーマンスを考慮すると、井戸の生産性を向上させるための最も費用対効果の高いプロパント オプションを決定するのに役立ちます。

 

適切な性能のプロパントを選択することは、井戸の生産性に大きく影響する重要な決定です。サイズや形状、強度や耐圧潰性、導電性や浸透性、化学的安定性や熱安定性、費用対効果などの要素を考慮することで、オペレーターは情報に基づいた選択を行うことができます。さまざまな観点からこれらの要素を評価し、さまざまなオプションを比較することで、各井戸の特定のニーズに最適なプロパントを選択でき、最終的には全体的な生産性が向上し、収益が最大化されます。

 

 

再フラッキングにおける高性能プロパントの効果的な適用

 

 

セラミック支柱の活用
一般的に使用されるプロパント材料の 1 つは、強度と導電性に優れていることで知られるセラミックです。パーミアン盆地で行われた再フラッキング作業では、以前は性能が低かった井戸の割れ目を支えるためにセラミック プロパントが使用されました。セラミック プロパントの使用により、井戸の生産性が大幅に向上し、最初のフラッキング作業と比較して炭化水素の生産量が 30% 増加しました。セラミック プロパントの耐久性と導電性は、長期間にわたって効果的な割れ目の導電性を維持する上で非常に重要であることが証明されました。

 

プロパント濃度の最適化
リフラッキングを成功させるもう 1 つの重要な側面は、最適なプロパント濃度を決定することです。イーグル フォード シェールで実施されたケース スタディでは、さまざまなプロパント濃度が井戸の生産性に与える影響が実証されました。この研究では、プロパント濃度が低い井戸、中程度の濃度の井戸、高濃度の井戸の 3 つの井戸を比較しました。結果から、中程度のプロパント濃度の井戸が最高の生産率を達成したことが明らかになり、適切なバランスを見つけることの重要性が示されました。高濃度はフラクチャー伝導性を高めますが、プロパントを過剰に使用すると、貯留層との接触が減少し、コストが増加する可能性があります。

 

さまざまなプロパントサイズの評価
リフラッキング作業で使用するプロパントのサイズも、井戸の生産性を決定する上で重要な役割を果たします。バーネット シェールで実施されたケース スタディでは、20/40 メッシュ、40/70 メッシュ、100 メッシュの異なるプロパント サイズのパフォーマンスを比較しました。この研究では、40/70 メッシュのプロパントを使用した井戸の生産率が最も高く、最大の伝導率を達成するための最適なサイズ範囲が示されました。プロパントのサイズが小さいと、圧力降下が大きくなり伝導率が低下する可能性があります。一方、サイズが大きいと、プロパントの配置が不十分になり、フラクチャー伝導率が低下する可能性があります。

 

代替プロパント材料の探索
リフラッキング作業では砂やセラミックのプロパントが一般的に使用されていますが、近年では代替材料が注目を集めています。たとえば、樹脂コーティングされたプロパントは、井戸の生産性を向上させる上で有望な結果を示しています。バッケン層で実施されたケーススタディでは、樹脂コーティングされたプロパントを使用した井戸は、従来のプロパントと比較して生産量が 20% 増加しました。樹脂コーティングによりプロパントの導電性が向上し、微粒子の移動が防止されるため、亀裂の安定性が向上し、井戸の生産性が持続します。

 

パフォーマンスプロパントに使用される材料

砂のプロパントは、石油・ガス業界で何十年も広く使用されてきました。コスト効率が良く、入手しやすいという利点があります。しかし、強度が低く、導電性が限られているため、特定の地層では性能が制限されることがあります。

セラミック

セラミック プロパントは砂に比べて強度と伝導性が高く、深部や高圧の貯留層に適しています。セラミック プロパントは高価ですが、その優れた性能により、多くの場合、投資に見合う価値があります。

樹脂コーティング

樹脂コーティングされたプロパントは、砂とセラミックの両方の利点を兼ね備えています。樹脂コーティングにより、砂粒子の強度と導電性が向上し、プロパントパックの完全性が向上します。このタイプのプロパントは、より高い導電性が求められる地層を扱う場合によく使用されます。

 

認定資格
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私たちの工場

同社は、耐摩耗性の新材料、新技術、新製品の開発、推進、応用に力を入れており、ハルビンボイラー、東国、東方電機、無錫華光、四川ボイラーなどと長期にわたる協力関係を築いています。河南省科学技術庁から「河南省科学技術中小企業」と「河南省革新パイロット企業」に認定されています。河南省工業情報化庁から「河南省ボーキサイト高温材料工学技術研究センター」に認定されています。2019年12月、3月に国家工業情報化委員会による工業化と情報化の統合認証に合格しました。2020年に「専門的、特別、革新的」企業に認定されました。2021年に国家ハイテク企業に認定されました。

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よくある質問

Q: プロパントサンドの用途は何ですか?

A: プロパント砂は、シェール層に閉じ込められた石油やガスの埋蔵量を解放するために不可欠なプロセスである水圧破砕において極めて重要な役割を果たします。水圧破砕では、水と添加剤を含む高圧流体混合物を坑井に注入して岩石に亀裂を作ります。

Q: プロパントはどのように製造されますか?

A: セラミック プロパントはさまざまな材料から作ることができます。ほとんどはボーキサイト、カオリン (別名チャイナ クレイ)、またはこれら 2 つの材料の混合物から作られていますが、ケイ酸マグネシウムやフライアッシュなど、さまざまな他の材料が使用されることもあります。さまざまな添加剤が含まれる場合もあります。

Q: プロパントにはどのような種類がありますか?

A: 市場に出回っている製品の大部分を占める 2 種類のプロパントは、ボーキサイトまたはカオリンから製造されたシリカ砂とセラミックビーズです。

Q: プロパントとはどういう意味ですか?

A: プロパントは、通常は砂、処理済み砂、または人工セラミック材料などの固体材料で、破砕処理中または破砕処理後に、誘発された水圧破砕を開いた状態に保つために設計されており、最も一般的には非在来型貯留層で使用されます。

Q: 酸破砕とプロパント破砕の違いは何ですか?

A: プロパント破砕では、破砕ゲルは地層と反応しないため、特に貯留層温度が高い場合、一定の破砕流体量で酸破砕に比べてより深く浸透することができます。

Q: セラミックプロパントとは何ですか?

A: セラミック プロパント (タオリ サンド) は、高強度の特性を持つセラミック粒子です。天然ガスや油井の水圧破砕に使用される環境に優しい破砕補助剤です。セラミック プロパントは、高品質のボーキサイト、石炭、その他の原材料の混合物をセラミック焼結して製造されます。

Q: プロパントの特性は何ですか?

A: プロパントにはさまざまな物理的特性があります。実験室で一般的にテストされ、プロパントの性能に影響を与える特性には、粒度と粒度分布、球形度と丸み、耐圧潰性、密度、濁度、酸溶解度などがあります。

Q: 樹脂コーティングプロパントとは何ですか?

A: 当社の樹脂コーティングされたフラッキングプロパントは、厳しい仕様を満たすように開発された、焼き入れ砂、硬化砂、セラミック人工砂です。砂は厳格な品質管理条件下でコーティングされており、最小限の破砕と高い導電性を維持しながら、強力な生産を促進するように製造されています。

Q: 小さい方のプロパントサイズはどれですか?

A: プロパントのサイズ範囲は非常に重要です。一般的なプロパントのサイズは、通常 8 ~ 140 メッシュ (106 µm - 2.36 mm) です。たとえば、16-30 メッシュ (600 µm – 1180 µm)、20-40 メッシュ (420 µm - 840 µm)、30-50 メッシュ (300 µm – 600 µm)、40-70 メッシュ (212 µm - 420 µm)、70-140 メッシュ (106 µm - 212 µm) などです。

Q: プロパントに使用されている材料は何ですか?

A: プロパントは、破砕処理中または破砕処理後に、誘発された水圧破砕を開いた状態に保つために設計された固体材料で、通常は砂、処理済み砂、または人工セラミック材料です。

Q: 砂はプロパントですか?

A: 水圧破砕プロセスの一環として、プロパント(通常は天然の砂と人工のセラミック球)を使用して、生成された亀裂を開いた状態に保ち、亀裂から油とガスが坑井に流れ込むのを促進します。

Q: 油田プロパントとは何ですか?

A: プロパントとは、「水やその他の液体に浮遊し、水圧破砕(フラッキング)で亀裂を開いたままにするために使用される砂または類似の粒子状物質」です。

Q: 亀裂におけるプロパント輸送とは何ですか?

A: 水圧破砕中のプロパント輸送には、破砕の発生時に 2 つの要素があります。水平方向の要素は流体の速度と、プロパントを破砕の先端まで運ぶのに役立つ関連する流線によって決まります。

Q: プロパントの意味は何ですか?

A: プロパントは、亀裂を開いたままにしておくために使われる小さなセラミックボールです。プロパントは、注入プロセス後に人工的に作られた亀裂を開いたままにするのに役立ちます。開いた亀裂が圧力を解放したときに閉じるのを防ぐことは、通常セラミックの微小球であるプロパントによって実現できます。

Q: プロパント埋め込みとは何ですか?

A: 岩層の深部で発生するプロパントの埋め込みは、炭化水素生産の急激な減少につながる可能性がある、重要なプロパントのダウンホールメカニズムです。

Q: プロッピングエージェントとは何ですか?

A: 概要。プロッピング剤の機能は、流体注入が停止され、破砕流体が除去されたり貯留層に漏れ出たりした後、亀裂を開いたままにすることです。プロッピング剤は、水圧破砕処理後に亀裂を開いたままにするサイズの粒子です。

Q: プロパントの化学組成は何ですか?

A: セラミック プロパントは、焼結ボーキサイト、カオリン、ケイ酸マグネシウム、またはボーキサイトとカオリンの混合物から製造されます。シリカ砂と比較すると、セラミック プロパントは強度が高く、特に閉鎖応力が 8000 ~ 10,000 psi を超える場合に耐圧性が向上します。

Q: フラックサンドはプロパントですか?

A: フラッキング サンド (工業用砂またはシリカ砂とも呼ばれる) は、水圧破砕に使用される特定の粒子形状とサイズの均一な石英砂です。水圧破砕の推進剤として効果的に機能するには、粒子が非常に丸く、非常に硬くなければなりません。

Q: プロパントフローバックとは何ですか?

A: プロパント フローバックは、坑井の亀裂の伝導性に悪影響を及ぼす可能性があります。プロパント フローバックにより亀裂の幅が狭まり、亀裂刺激の失敗につながる可能性があります。プロパント フローバックにより、石油およびガス業界は毎年数百万ドルの損害を被っています。

Q: プロパントの使用法とは何ですか?

A: プロパントは、通常は砂、処理済み砂、または人工セラミック材料などの固体材料で、破砕処理中または破砕処理後に、誘発された水圧破砕を開いた状態に保つために設計されており、最も一般的には非在来型貯留層で使用されます。

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