砂源本地化——我國石英砂支撐劑未來發展的重要趨勢

2024-12-02

支撐劑是油氣井初期投資成本的重要部分，而且決定著油氣井的經濟壽命。在石油天然氣行業帶動的產業鏈行業中，壓裂支撐用石英砂優勢日漸突出，其抗壓能力可達35MPa。陶粒支撐劑因成本高、環境污染嚴重，逐步被性價比高的石英砂替代。
1 中國主要砂源地及特點
中國目前已投入開發的壓裂用石英砂主要分布于寧夏青銅峽、河北圍場、內蒙古赤峰和通遼等地區，同屬北方風成砂。
（1）新疆石西地區風成砂品質較新疆其他地區好，主要優勢為距離油區近、運輸費用低，基本可滿足瑪湖致密油區塊及吉木薩爾頁巖油區塊產能建設需求。目前，新疆石西地區已建成50×104t/a規模的現代化石英砂廠，本地化石英砂廠的建成將成為新疆油田、長慶油田支撐劑的重要補充，大幅度緩解支撐劑供應短缺問題，同時也將推進國內石英砂砂廠標準化建設，提升石英砂質量標準。
（2）鄂爾多斯盆地砂源以風成砂為主，主要位于青銅峽、定邊周邊，距離長慶隴東致密油區近，砂源品質較好，能滿足長慶油田和延長油田致密油氣壓裂需求。
（3）四川地區砂源主要以石英砂礦礦砂為主，石英含量高，其中江油、青川地區70/140目粉砂與現場在用石英砂破碎率和導流能力相當，基本滿足頁巖氣淺層壓裂需求。
（4）長江流域40/70目和70/140目河道砂在35MPa閉合應力下破碎率普遍高于30%，不能滿足現場水力壓裂施工需求。
中國天然石英砂支撐劑常見的粒徑規格為20/40目、30/50目、40/70目和70/140目，目前中國石英砂產能約為420×104t/a。總體研究評價及現場試驗表明，國內目前壓裂用石英砂完全可滿足中國3500m以內淺的不是常規儲層改造的技術需求。
2 石英砂支撐劑未來發展趨勢
中國天然石英砂支撐劑主要分布在新疆陸梁、蘭州安寧、寧夏青銅峽、河北圍場、內蒙古赤峰和通遼等地，而中國石油非常規油氣資源主要集中于南方四川、西北新疆和長慶等地區，石英砂生產成本約為260元/t，而北方石英砂運輸到四川、新疆等地的運輸成本約為450～700元/t，如能實現砂源本地化，將降低支撐劑成本。
預計未來5年內，年均改造井次將達4.5萬～5.5萬次，支撐劑用量將達（500～600）×104t/a，石英砂支撐劑需求量將是目前的2.5倍。以西南頁巖氣為例，預計到2025年擬新建水平井約1800口，按目前平均單井支撐劑用量（約2700t規模）和當前核算價格(石英砂成本約1100元/t，陶粒成本約2200元/t)，預計累計支撐劑投資約110億元。若采用石英砂替代陶粒，投資成本有望降到60億元以內，降幅超40%；若實現砂源本地化后，成本有望進一步降低，這對實現低品位資源的低成本國天然石英砂支撐劑主要分布在新疆陸梁、蘭州安寧、寧夏青銅峽、河北圍場、內蒙古赤峰和通遼等地，而中國石油非常規油氣資源主要集中于南方四川、西北新疆和長慶等地區，石英砂生產成本約為260元/t，而北方石英砂運輸到四川、新疆等地的運輸成本約為450～700元/t，如能實現砂源本地化，將很大降低支撐劑成本。
因此，為進一步提升石英砂降本增效，未來應持續擴大石英砂在四川頁巖氣，以及鄂爾多斯、新疆、松遼等致密油氣的應用規模，加強石英砂推廣應用與就近砂廠建設，提高中國石英砂品質，保障國內油氣低成本開發。