砂源本地化——我国石英砂支撑剂未来发展的重要趋势

2024-12-02

支撑剂是油气井初期投资成本的重要部分，而且决定着油气井的经济寿命。在石油天然气行业带动的产业链行业中，压裂支撑用石英砂优势日渐突出，其抗压能力可达35MPa。陶粒支撑剂因成本高、环境污染严重，逐步被性价比高的石英砂替代。
1 中国主要砂源地及特点
中国目前已投入开发的压裂用石英砂主要分布于宁夏青铜峡、河北围场、内蒙古赤峰和通辽等地区，同属北方风成砂。
（1）新疆石西地区风成砂品质较新疆其他地区好，主要优势为距离油区近、运输费用低，基本可满足玛湖致密油区块及吉木萨尔页岩油区块产能建设需求。目前，新疆石西地区已建成50×104t/a规模的现代化石英砂厂，本地化石英砂厂的建成将成为新疆油田、长庆油田支撑剂的重要补充，大幅度缓解支撑剂供应短缺问题，同时也将推进国内石英砂砂厂标准化建设，提升石英砂质量标准。
（2）鄂尔多斯盆地砂源以风成砂为主，主要位于青铜峡、定边周边，距离长庆陇东致密油区近，砂源品质较好，能满足长庆油田和延长油田致密油气压裂需求。
（3）四川地区砂源主要以石英砂矿矿砂为主，石英含量高，其中江油、青川地区70/140目粉砂与现场在用石英砂破碎率和导流能力相当，基本满足页岩气浅层压裂需求。
（4）长江流域40/70目和70/140目河道砂在35MPa闭合应力下破碎率普遍高于30%，不能满足现场水力压裂施工需求。
中国天然石英砂支撑剂常见的粒径规格为20/40目、30/50目、40/70目和70/140目，目前中国石英砂产能约为420×104t/a。总体研究评价及现场试验表明，国内目前压裂用石英砂完全可满足中国3500m以内浅的不是常规储层改造的技术需求。
2 石英砂支撑剂未来发展趋势
中国天然石英砂支撑剂主要分布在新疆陆梁、兰州安宁、宁夏青铜峡、河北围场、内蒙古赤峰和通辽等地，而中国石油非常规油气资源主要集中于南方四川、西北新疆和长庆等地区，石英砂生产成本约为260元/t，而北方石英砂运输到四川、新疆等地的运输成本约为450～700元/t，如能实现砂源本地化，将降低支撑剂成本。
预计未来5年内，年均改造井次将达4.5万～5.5万次，支撑剂用量将达（500～600）×104t/a，石英砂支撑剂需求量将是目前的2.5倍。以西南页岩气为例，预计到2025年拟新建水平井约1800口，按目前平均单井支撑剂用量（约2700t规模）和当前核算价格(石英砂成本约1100元/t，陶粒成本约2200元/t)，预计累计支撑剂投资约110亿元。若采用石英砂替代陶粒，投资成本有望降到60亿元以内，降幅超40%；若实现砂源本地化后，成本有望进一步降低，这对实现低品位资源的低成本国天然石英砂支撑剂主要分布在新疆陆梁、兰州安宁、宁夏青铜峡、河北围场、内蒙古赤峰和通辽等地，而中国石油非常规油气资源主要集中于南方四川、西北新疆和长庆等地区，石英砂生产成本约为260元/t，而北方石英砂运输到四川、新疆等地的运输成本约为450～700元/t，如能实现砂源本地化，将很大降低支撑剂成本。
因此，为进一步提升石英砂降本增效，未来应持续扩大石英砂在四川页岩气，以及鄂尔多斯、新疆、松辽等致密油气的应用规模，加强石英砂推广应用与就近砂厂建设，提高中国石英砂品质，保障国内油气低成本开发。