埃尔派知识课堂：比一比！常见的石油压裂支撑剂哪一种更好

石油压裂支撑剂是一种在石油开采时使用的裂缝填充材料，开采石油时，将支撑剂注入压裂液中可使开采裂缝保持裂开状态，以保证开采顺利进行。支撑剂是油气井初期投资成本的重要部分，其决定着油气井的经济寿命。支撑剂用量过大会造成不必要的浪费，用量过小则会导致储层产液不足，油气井缺乏经济效益。

目前，市场上使用的石油压裂支撑剂主要有天然石英砂、陶粒支撑剂和树脂覆膜砂三类，常用的陶粒支撑剂一般以石英砂、铝矾土、高岭土等为主原料，通过成球处理和烧结来制备。

天然石英砂

天然石英砂成本低、相对密度低，易于泵入输送，适用于油井较浅、闭合压力层较低的开采环境。上世纪40年代，天然石英砂作为支撑剂在石油开采中主要应用于1500 米以上的油气井压裂。

陶粒支撑剂

陶粒支撑剂一般是含铝矿物、工业废弃物添加一些辅助配料，经过烧结法或熔融喷吹法加工处理后形成的一种低密度、耐高温高压的支撑剂。由于陶粒支撑剂的相对密度较高，会出现返吐现象，对于压裂液的黏度、流变性有较高的要求，因此，陶粒支撑剂被广泛应用于深层低渗透油气层的压裂开采工作。

陶粒支撑剂制备流程简单，成本相对较小，硬度和耐酸性等方面均比天然石英砂优秀，在较深层、渗透性低且不易返吐的油气层选择陶粒支撑剂，可以以较小的成本获得更高标准的开采质量。

石英砂与陶粒的倒流能力实验表明，在相同的条件下，陶粒支撑剂的导流能力要远远大于石英砂支撑剂的导流能力，且两者在钢板条件下的导流能力均大于在岩板条件下的导流能力。

天然气对储层和裂缝段的导流能力需求不高，但石英砂的使用对压裂液的返排及地层水的流动影响巨大，容易形成水锁效应，从而导致天然气流动受阻。因此，建议低压高含水气藏采用陶粒支撑剂，以保障单井产量和最终采收率。

树脂覆膜支撑剂

树脂覆膜支撑剂是一种在陶粒砂等核心的外层包裹一层可固化有机物的支撑剂，这类支撑剂耐腐蚀、强度大、导流能力强，可应用于深层闭合压力更大的油气井中

相对于陶粒支撑剂，树脂覆膜支撑剂相对密度更小、耐腐蚀性更强，更便于泵注，包裹的树脂层导流能力要大于未覆膜的陶粒支撑剂。但树脂覆膜支撑剂原料成本和工艺成本均高于陶粒支撑剂，经济性不强，且外层树脂膜化学稳定性不强，在高闭合压力下可能会出现粘连现象，进而影响导流能力。

近年来，随着开采规模的增大，支撑剂的销量也在不断增大。根据市场调查，市面上的支撑剂还是以石英砂为主。虽然石英砂强度不大，但成本低、资源广泛，能够满足多数浅井开采工作的标准。

通过对天然石英砂、陶粒支撑剂和覆膜支撑剂三类石油支撑剂的对比来看，石英砂支撑剂虽有缺点，但在经济效益方面更有优势。但低压高含水气藏需采用陶粒支撑剂，以保障单井产量和最终采收率。覆膜树脂砂制作成本高，制备工艺复杂，但性能优越，其密度、抗腐蚀性、导流能力等均优于其他支撑剂，在深度大、闭合压力大、返吐严重的开采环境下，覆膜树脂砂是最优良的选择。

来源：中国粉体网