x
с к   м и р
Внедрение инновационных импортозамещающих технологий, оборудования и материалов
Поиск
Телефон:
+7 931 964-94-65
Поиск
Телефон:
+7 931 964-94-65

Проппант

Вводная часть

Высокий уровень конкуренции в отрасли и ценовая волатильность на рынке нефти и газа актуализировали вопрос снижения себестоимости добычи. Это можно осуществить путём снижения затрат на проведение операции ГРП и повышения эффективности нефтеизвлечения.

Основная тенденция текущего и перспективного состояния ресурсной базы УВ в РФ – существенное увеличение доли ТРИЗ в общей структуре запасов. Наиболее эффективные и актуальные технологии разработки нетрадиционных месторождений и месторождений с ТРИЗ, над которыми работают нефтяные компании: совершенствование конструкции горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта (МСГРП), строительство высокотехнологичных скважин, интегрированный инжиниринг и совершенствование системы моделирования в сложных геологических зонах.

  • Максимальный эффект можно получить, используя специальные адаптированные для этих технологий материалы

Области применения расклинивающих агентов

Рынок
расклинивающих агентов РФ

Проблематика

Области применения расклинивающих агентов
01

Основными факторами, влияющими на остаточную проницаемость трещины, являются горно-геологические условия (глубина залегания, горное давление)

02

Выбор оптимального расклинивающего агента, обеспечивающего необходимую проницаемость трещины ГРП, является задачей «дизайна» гидроразрыва

03

Область применения полимерно-покрытых песков зависит от горного давления, проницаемости вмещающего коллектора и применяемой фракции

 

Схематическое изображение области применения расклинивающих агентов

Рынок расклинивающих агентов РФ

Современные материалы, используемые для закрепления трещин, можно разделить на два вида:

  • КВАРЦЕВЫЕ ПЕСКИ
  • СИНТЕТИЧЕСКИЕ ПРОППАНТЫ средней и высокой прочности

В РФ производятся и применяются керамические проппанты двух видов:

  • - магнезиально-кварцевые (ГОСТ Р 54571–2011)
  • - алюмосиликатные (ГОСТ - Р 51761–2013)
27 МЛРД
РУБЛЕЙ

Объем Российского рынка керамических проппантов на 2019 г.

1,5 МЛН Т /
ГОД

Объем Российского рынка керамических проппантов на 2019 г.

2 МЛН Т /
ГОД

Прогноз объема рынка проппантов к 2025 г.

Ключевые игроки

  • - ООО «ФОРЭС» – бренд «FORPROP» - магнезиально-кварцевые проппанты (ГОСТ Р 54571–2011) – рыночная доля 60%
  • - ООО «НИКА-ПЕТРОТЭК» – бренд «PT PROP» - магнезиально-кварцевые проппанты (ГОСТ Р 54571–2011) – рыночная доля 20 %
  • - АО БКО - бренд «BORPROP» – алюмосиликатные проппанты (ГОСТ - Р 51761–2013) – рыночная доля 15%
  • - ООО «ВЭЛЛПРОП» - бренд «ROSPROP» - алюмосиликатные проппанты (ГОСТ - Р 51761–2013) – рыночная доля 5%
Проблематика

Увеличение числа стадий МСГРП в новых горизонтальных скважинах, широко применяемых сегодня в качестве базовых решений при разработке месторождений с ТРИЗ требует все большего количества закачиваемого проппанта на одну скважину и уже достигает 10 тысяч тонн/скв., а стадийность увеличивается до 30+.

 

Для дальнейшего развития рынку необходимы новые материалы и технологии

Существующие технологии производства керамических проппантов имеют два главных ограничения:

  • - экономическое - высокая стоимость
  • - техническое - высокая насыпная плотность
 

Оба эти фактора негативно влияют на себестоимость операций ГРП и ограничивают возможности повышения эффективности нефтедобычи для Заказчика.

Инновационное решение

ПРОППАНТ НА ОСНОВЕ ФРАКЦИОНИРОВАННЫХ КВАРЦЕВЫХ ПЕСКОВ

Специально разработан для проведения операций МСГРП с большими объёмом закачки расклинивающего материала

Технология позволяет кратно снизить затраты на расклинивающие материалы для ГРП.

ВЫСОКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Затраты на материалы ГРП в разы ниже относительно керамических проппантов

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

За счет иного технологического процесса, по сравнению с производством керамических проппантов, существенно снижаются выбросы СО2.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Технические характеристики Продукта расширяют диапазон применения:

  • Глубина залегания пласта до 3 000 метров
  • Давление разрыва до 41 МПа / 6 000 psi
  • Пластовая температура не ограничена

ИННОВАЦИОННОСТЬ

В случае необходимости возможно приготовление песков с полимерным покрытием. Разработан уникальный рецепт полимерного покрытия и технология его нанесения (плакирования) на зерна кварцевого песка.

Работает на всех этапах добычи нефти

  • Операция ГРП (закачка)

    • Требуемый объем крепления трещины меньшим тоннажем проппантов
    • Использование низковязких гелей для транспортировки проппанта в трещину
    • Проведение операций ГРП с высокой скоростью, что обеспечивает эффективное развитие трещины и равномерное заполнение

  • Результат

    Совокупные эффекты от применения проппантов «СК Мир» позволят уменьшить затраты на материалах при проведении ГРП, повысить стартовый дебит и долговременную проводимость, обеспечивая проектный темп отбора на период эксплуатации скважины

Почему кварцевый песок

ПРОППАНТ НА ОСНОВЕ ФРАКЦИОНИРОВАННОГО КВАРЦЕВОГО ПЕСКА

 

Кварцевые пески – по сегодняшний день самый распространенный в мире расклинивающий материал для ГРП
наиболее широко применяется в США и Канаде

 

Непокрытый кварцевый песок позволяет работать на 3,5 км и более при уменьшении размера зерна
планируется к применению в ведущих отраслевых компаниях РФ: НК «Роснефть», ПАО «Газпром нефть», «ИНК», ПАО НК «РуссНефть», ПАО «Татнефть»

 

Увеличение числа проводимых гидроразрывов пласта, а также проведение МСГРП на новых горизонтальных скважинах требует расклинивающие агенты с оптимальными технико- экономическими характеристиками.

Проппанты на основе полимерно-покрытых кварцевых песков (поставки от производителя)

Cнижение затрат
заказчика

Повышение эффективности нефтеизвлечения

Вариативность исполнения
для заказчика

 

Cнижение затрат заказчика

БОЛЕЕ ЧЕМ НА 50% Cнижение затрат на материалы для грп в сравнении с керамическими проппантами

  • Низкая насыпная плотность

меньший тоннаж на единицу объёма закачки проппанта позволяет экономить 20 – 30 %

 

  • Низкая истинная плотность

позволяет оптимизировать затраты на жидкость ГРП позволяет экономить еще 10 – 20 %

 

  • Производственная логистика ГРП

доставка меньшего тоннажа проппанта к месту проведения операций ГРП позволяет экономить 5 – 15 %

 

Повышение эффективности нефтеизвлечения

Повышается эффективность возврата инвестиций на разработку месторождения

Кумулятивный эффект от применения проппантов позволит эффективнее осваивать нефтяные месторождения с применением операций ГРП, сократив затраты и увеличив объём добываемой нефти.

 

  • При тех же мощностях флота ГРП закачивается больший объем жидкости с «легким» проппантом.

Низкая плотность проппанта и снижение сопротивления при закачке (за счёт меньшего коэффициента трения полимерного покрытия), позволяет разместить большее количество проппанта и тем самым увеличить зону дренирования.

  • Повышение полезного пространства трещины

«Легкий» проппант, за счёт меньшей скорости оседания, равномерно распределяется по трещине ГРП не образуя осадков. Специфичные особенности полимерного покрытия позволяют эффективнее выводить остатки жидкости закачки ГРП из проппантной пачки повышая коэффициент восстановленной проводимости.

 

  • Сохранение долговременной проводимости

Полимерное покрытие позволяет заложить параметр гидрофильность/гидрофобность поверхности для конкретных пластовых условий применения проппанта.
Полимерное покрытие проппанта RCS предотвращает миграцию осколков в межпоровом пространстве, тем самым предотвращая снижение проницаемости проппантной пачки

 

Вариативность исполнения для заказчика

Технология плакирования проппантов rcs полимерными композициями позволяет эффективно управлять качественными характеристиками и придавать дополнительные свойства продукту в соответствии с задачами заказчика

Задача

Решение различных задач по разработке

Решение

Широкий диапазон регулирования базовых параметров проппантов путем изменения состава покрыти

Задача

Достижение заданных параметров проводимости трещины

Решение

Возможность регулирования гидрофильность/фобность продукта с учетом ФЕС продуктивного пласта

Задача

Увеличение срока службы оборудования ГРП

Решение

Низкая абразивность расклинивающего материала и снижение потерь на трение

Продукт

Отличительные особенности продукта

Снижение трения

При проведении гидроразрыва до половины мощности механизмов, сосредоточенных на площадке, может затрачиваться на преодоление трения. Полимерное покрытие на песке снижает сопротивление при закачке расклинивающего материала

Снижение миграции осколков

Полимерное покрытие зерна предотвращает миграцию осколков в межпоровом пространстве, тем самым предотвращая снижение проницаемости проппантной пачки

Предотвращение солеотложения

Солеобразования представляют собой отложения, закупоривающие поровое пространство призабойной зоны пласта, создавая дополнительные фильтрационные сопротивления. Полимерное покрытие на песке препятствует процессу солеотложения

Стойкость к циклической нагрузке

Проницаемость керамического проппанта снижается от 20% до 60% после 10 циклов нагружения из-за развития сети микротрещин. Монокристаллическая структура печка не склонна к появлению микротрещин

Низкая абразивность

Полимерное покрытие снижает абразивность проппанта, за счет этого уменьшается износ выкидных линий и насосных агрегатов

Проницаемость

Высокий коэффициент восстановления проницаемости после воздействия жидкости гидроразрыва (до 65%) достигается за счет свойств полимерного покрытия

Техническое сравнение

Технологическая эффективность

Сравнение затрат по проппанту на скважину

Физико-механические свойства

  ГОСТ Р 51761-2013 ГОСТ Р 54571-2011 Полимернопокрытый песок
Насыпная плотность, г/см3, не более 1,9 1,75 1,47
Абсолютная (истинная) плотность, г/см3, не более 3,1 2,9 2,5
Растворимость в соляной кислоте %, не более 1 1 1,61
Сферичность, не менее 0,7 0,7 0,9
Округлость, не менее 0,7 0,7 0,7
Массовая доля гранул основной фракции, %, не менее 90 90 98,7
Эффективная удельная активность естественных ридионуклидов, Бк/кг, не более 370 370 370
Сопротивление раздавливанию, % не более при давлении, МПа
51,7 (7 500 psi) 7 7 2,66
68,9 (10 000 psi) 10 10 5,64

Технологическая эффективность

Важнейшим фактором успешности процедуры ГРП является качество подбора жидкости разрыва и расклинивающего материала - проппанта.

Важными характеристиками системы "жидкость разрыва - проппант" являются:

  • реологические свойства жидкости, содержащей проппант
  • способность жидкости обеспечить перенос проппанта к концам трещины во взвешенном состоянии без его преждевременного осаждения

Меньшая истинная плотность, относительно керамических проппантов, обеспечивает более равномерную транспортировку и упаковку зерен в трещине ГРП

 

  • Керамический проппант

 

  • Проппант на основе кварцевых песков

30-стадийная скважина (1794 м3 проппанта)

Проппант Сырье Фракция Стоимость за тонну, руб. Насыпная плотность Количество проппанта (тонн) Стоимость проппанта на скважину, руб. Экономия на скважину, руб. Экономия на скважину, %
Полимернопокрытый песок Кварцевый песок 20/40 9 000 1,43 2 451 22 059 000    
Керамический проппант средней плотности Алюмосиликатный 20/40 17 000 1,9 3 257 55 369 000 -33 319 000 - 60%
Керамический проппант средней плотности Магнезиально-кварцевый 20/40 15 000 1,75 3 000 45 000 000 -22 941 000 - 51%

 

 

 

Соответствуют стандартам API для керамических проппантов ISO 13503-2:2006

 

Исследования выполнены независимой лабораторией АО «Геологика», г. Новосибирск

  • Фракция 20/4
    Отчёт N 1701/253/20 от 22.12.2020г.
  • Фракция 30/50
    Отчёт N 1471/253/20 от 08.05.2020г.
  • Фракция 40/70
    Отчёт N 1472/253/20 от 08.05.2020г.
Параметры 20/40 30/50 40/70
Массовая доля основной фракции, % 99,12 98,51 98,53
Остаток на сите No 16, % 0,00    
Остаток на сите No 20, %   0,00  
Остаток на сите No 30, %     0,04
Проход через сито No 50, % 0,00    
Проход через сито No 70, %   0,00  
Проход через сито No 100, %     0,05
Насыпная плотность, г/см3 1,43 1,43 1,45
Абсолютная плотность, г/см3 2,56 2,56 2,56
Мутность, NTU 6 7 6
Растворимость в смеси кислот, % 5,39 5,39 6,9
Растворимость в соляной кислоте,% 1,26 1,2 162
Сферичность, у.е. 0,8 0,8 0,9
Округлость, у.е. 0,7 0,7 0,8
Сопротивление раздавливанию при 7 500 psi, % 2,66 1,89 1,09
Сопротивление раздавливанию при 10 000 psi, % 5,64 3,64 2,87
Сопротивление раздавливанию при 12 500 psi, % 10,42 6,21 4,38
Продукт

Работает на всех этапах добычи нефти

Сырье

В качестве сырья для производства наших проппантов используются специально подобранные кварцевые пески. Наш общий производственный процесс – от отработки сырья до поставки – подлежит непрерывному контролю качества.

Кварцевый песок:
Округлость/сферичность не ниже 0,6 Чистота – менее 0,3% содержание глинистых и пылевидных. Содержание кварца – 99% Фракционный состав: 40/70 – 0,4-0,2мм 30/50 – 0,63 -0,315 мм 20/40 – 0,8 -0,4 мм

Производсто

Производственные и технологические решения полного цикла для производства проппанта различных фракций из кварцевых песков с заданными техническими характеристиками. За счет иного технологического процесса существенно снижается выбросы СО2. Продукция соответствует всем требованиям международных стандартов ISO 13053 и API RP 60-95

Плакирование (осмоление)

Для плакирования используется «ноу-хау» производственный узел и композиция термопластичных полимеров, предающая продукту дополнительную прочность и химическую стойкость. Полимерное покрытие придаёт нашему проппанту свойства, которые невозможно получить от керамических материалов. Тем самым повышая долговременность использования расклинивающего агента

Логистика

Широкие возможности размещения производств в непосредственной близости от мест хранения и поставок основного сырья и потребителей продукции. Снижает логистические издержки и уменьшает выбросы СО2. Делая наши проппанты еще более экономичным и экологичным расклинивающим агентов для Заказчиков

СК МИР
РЕАЛИЗОВАНА МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ ЗАЩИТА ПРОДУКТА

Интелектуальная собственность

ТОРГОВЫЙ ЗНАК

СК «МИР»

ПРОДУКТ

Проппант на основе кварцевых песков с полимерным покрытием

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ УЗЕЛ

Узел плакирования проппанта