Керамических проппантов

Когда говорят о керамических проппантах, многие сразу представляют себе идеальные шарики из рекламного буклета. На деле же, это история про трещины, соляные растворы и постоянный компромисс между прочностью, стоимостью и тем, что скважина решит сделать в этот раз. Частая ошибка — гнаться за максимальной прочностью по паспорту, забывая, что в пласте работают не отдельные гранулы, а их слой, и его поведение зависит от тысячи мелочей: от фракционного состава до способа закачки. Вот об этих мелочах, которые и определяют результат, и хочется порассуждать.

От лаборатории к пласту: где теория отстает

Лабораторные испытания на дробимость — это святое, без них никуда. Но цифра в 10 000 psi — это еще не гарантия. Помню, как мы закупили партию проппанта с прекрасными паспортными данными, а на объекте в Тюмени начались проблемы с раскрытием трещины. Оказалось, что сырье, та же бокситовая глина, было с другим содержанием примесей, и гранулы вели себя слишком ?жестко? в конкретных пластовых условиях. Они не разрушались, но и не создавали нужную проводимость. Тогда и пришло понимание, что стандартный протокол испытаний не имитирует циклические нагрузки и химическое воздействие именно нашего раствора.

Именно поэтому сейчас мы всегда требуем от поставщиков не просто сертификат, а данные испытаний в среде, максимально приближенной к нашей — с нашими ингибиторами солеотложения, с нашей минерализацией воды. Компания ООО Тунчуань Хэншэн Технологии и Материалы (сайт: https://www.tchskjcl.ru) в этом плане работает правильно: они изначально позиционируют свой высокопрочный проппант как продукт, адаптированный под сложные условия, и готовы предоставлять расширенные данные по взаимодействию с различными жидкостями ГРП. Это уже уровень доверия выше среднего.

Еще один нюанс — сферичность. Казалось бы, чем идеальнее шар, тем лучше упаковка в трещине. Но в реальности абсолютная сферичность иногда мешает, гранулы ?катятся? слишком легко при закачке, что может привести к сегрегации в трещине. Немного ?шероховатая? поверхность или минимальное отклонение от идеала часто дают более стабильный и предсказуемый результат. Это та самая практика, которую в учебниках не опишешь.

Фракция: главный компромисс

Выбор фракции — это всегда диалог с геологом и экономистом. Берешь 16/20 — высокая проводимость, но риск забивки мостовой песчаной пробкой на этапе закачки. Переходишь на 20/40 — все проходит гладко, но и дебит после ГРП может не дотянуть до ожидаемого. Мы однажды на месторождении в ХМАО попробовали применить крупную фракцию 12/18 для низкопроницаемого коллектора, сделав ставку на создание широких каналов. Результат был средним: да, начальный приток был хорош, но падал он быстрее, чем при использовании более стандартной 16/20. Видимо, не удалось создать устойчивую структуру, меньшее количество гранул на единицу объема сыграло свою роль.

Здесь важно смотреть на однородность фракции внутри партии. Если в 20/40 попадается 10% более мелких гранул, они забьют поры между крупными, и вся проводимость рухнет. Контроль на виброситах на производстве — критически важен. Просматривая информацию на www.tchskjcl.ru, вижу, что компания делает акцент на контроле качества и стабильности гранулометрического состава, и это именно тот пункт, который для оператора значит не меньше, чем заявленная прочность.

Иногда идем на хитрость — используем смесь фракций, так называемый проппант с двойным распределением. Но это высший пилотаж, требующий точного моделирования. Неудачный опыт был, когда неправильно рассчитали соотношение, и мелкая фракция фактически сцементировала крупную, резко снизив проницаемость пакета. Дорогой урок.

Химия процесса: не только прочность на сжатие

Устойчивость к химическому воздействию — тема, которой раньше уделяли меньше внимания, чем стоило бы. Кислотные обработки, высокоминерализованные пластовые воды, повышенные температуры — все это медленно, но верно меняет свойства керамического проппанта. Видел образцы, пробывшие в скважине 3 года: поверхность стала рыхлой, похожей на мел, хотя изначально прочность была высокой. Анализ показал активное взаимодействие с хлоридами кальция при температуре выше 120°C.

Поэтому сейчас при выборе мы обязательно запрашиваем данные по химической стойкости, особенно для проектов с термохимическими методами воздействия на пласт. Продукция, которую предлагает ООО Тунчуань Хэншэн, как указано в их описании, ориентирована на гидроразрыв, а это подразумевает и работу в агрессивных средах. Хотелось бы видеть в их технической документации больше конкретики по поведению гранул в средах с высоким содержасом H2S или CO2 — это было бы серьезным преимуществом.

Отдельная история — пылевидная фракция. Ее наличие после транспортировки — это норма, но ее количество должно быть минимальным. Эта пыль не просто бесполезна — она первая вступает в реакции, может образовывать гелевые пробки. Всегда вскрываем мешок и смотрим не только на гранулы, но и на то, что осело на дне.

Логистика и ?последняя миля? до пласта

Каким бы идеальным ни был проппант на заводе, его свойства могут серьезно пострадать по пути к скважине. Многослойные бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем — стандарт, но в условиях Крайнего Севера при -50°C полиэтилен становится хрупким, мешки могут порваться, продукт отсыревает. Переходили на биг-бэги, но тут свои сложности — нужна специальная техника для разгрузки и точной подачи в смесительные установки.

Однажды столкнулись с тем, что из-за многократной перевалки с одного транспорта на другой на перевалочных базах фракционный состав партии в середине отгрузки и в конце отличался — произошла сегрегация. Пришлось организовывать дополнительное просеивание уже на кустовой площадке, что, конечно, удорожало процесс. Теперь прописанный в договоре пункт — поставка партии в сохранности фракционного состава, и мы вправе отбраковать партию при выявлении несоответствия.

Сайт ООО Тунчуань Хэншэн Технологии и Материалы (tchskjcl.ru) в своем описании делает акцент на продукте, но для практика не менее важна и информация о стандартах упаковки и отгрузки. Надежная логистическая цепочка — часть качества конечного продукта.

Экономика под микроскопом: цена против эффективности

Итоговый выбор всегда упирается в стоимость увеличения добычи. Самый дорогой сверхпрочный керамический проппант не всегда нужен. Для мягких пород с низким напряжением смыкания иногда достаточно и более дешевых вариантов средней прочности. Считаем всегда стоимость за тонну с учетом транспортного плеча, но главное — стоимость единицы проводимости, которую этот проппант обеспечит на протяжении срока службы скважины.

Был проект, где решили сэкономить, взяв менее известного поставщика. Цена была привлекательной, паспортные данные — в норме. Но через полгода дебит упал вдвое. После исследования керна, извлеченного из трещины, увидели, что гранулы частично растворились под воздействием пластовой воды. Экономия обернулась потерей миллионов рублей на бурении бокового ствола и повторном ГРП. С тех пор работаем только с проверенными производителями, где есть полная прозрачность по сырью и процессу обжига.

В этом контексте появление на рынке таких игроков, как ООО Тунчуань Хэншэн, с их фокусом на высокопрочный проппант для ГРП, — это хорошо. Конкуренция заставляет и других поставщиков держать марку, предоставлять больше данных, совершенствовать технологии. В конечном счете, выигрывает оператор, который получает более предсказуемый результат в скважине. Главное — не верить слепо паспортам, а требовать доказательств, которые имеют значение под землей, на глубине в три километра, где и решается настоящая судьба этих маленьких керамических гранул.