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La localización de fuentes de arena: una tendencia importante en el desarrollo futuro del propante de arena de cuarzo en China.
El propante es una parte importante del costo de inversión inicial de los pozos de petróleo y gas, y determina la vida económica de los pozos de petróleo y gas. En la cadena industrial impulsada por la industria del petróleo y gas, las ventajas de la arena de cuarzo para el soporte de fracturación son cada vez más prominentes, y su resistencia a la presión puede alcanzar 35MPa. El propante de cerámica está siendo gradualmente reemplazado por arena de cuarzo rentable debido a su alto costo y grave contaminación ambiental.
1 Principales fuentes de arena y características de China
En la actualidad, la arena de cuarzo para fracturación en China se distribuye principalmente en Qingtongxia de Ningxia, Weichang de Hebei, Chifeng de Mongolia Interior y Tongliao, que pertenecen a la arena formada por el viento del norte.
(1) La calidad de la arena formada por el viento en la región de Shixi de Xinjiang es mejor que en otras regiones de Xinjiang, con las principales ventajas de proximidad a la zona petrolera y bajos costos de transporte, lo que puede satisfacer básicamente las necesidades de construcción de capacidad de producción del bloque de petróleo ajustado de Mahu y del bloque de petróleo de esquisto de Jimsar. En la actualidad, se ha construido una planta moderna de arena de cuarzo con una capacidad de 50 × 104t/a en la región de Shixi de Xinjiang. La finalización de la planta de arena de cuarzo localizada se convertirá en un importante complemento para el propante en el campo petrolero de Xinjiang y el campo petrolero de Changqing, aliviando en gran medida la escasez de suministro de propante, y al mismo tiempo promoviendo la construcción estandarizada de plantas de arena de cuarzo nacionales y mejorando el estándar de calidad de la arena de cuarzo.
(2) La fuente de arena en la cuenca de Ordos es principalmente arena formada por el viento, ubicada principalmente alrededor de Qingtongxia y Dingbian, cerca de la zona de petróleo ajustado de Changqing, con buena calidad de la fuente de arena, que puede satisfacer la demanda de fracturación de petróleo y gas ajustados en el campo petrolero de Changqing y el campo petrolero de Yanchang.
(3) La fuente de arena en la zona de Sichuan es principalmente mineral de arena de cuarzo con alto contenido de cuarzo. Entre ellos, el limo 70/140 malla en las áreas de Jiangyou y Qingchuan es equivalente a la arena de cuarzo en uso en el campo en términos de tasa de trituración y capacidad de desvío, lo que satisface básicamente la demanda de fracturación superficial de gas de esquisto.
(4) La tasa de ruptura de la arena de canal 40/70 malla y 70/140 malla en la cuenca del río Yangtze es generalmente superior al 30% bajo una tensión de cierre de 35MPa, lo que no puede satisfacer la demanda de construcción de fracturación hidráulica en el sitio.
Las especificaciones comunes de tamaño de partícula del propante de arena de cuarzo natural en China son 20/40 malla, 30/50 malla, 40/70 malla y 70/140 malla. En la actualidad, la capacidad de producción de arena de cuarzo en China es de aproximadamente 420 × 104t/a. La evaluación de investigación general y las pruebas de campo muestran que la actual arena de cuarzo nacional para fracturación puede satisfacer plenamente las necesidades técnicas de los reservorios no regulares superficiales de China dentro de 3500m.
2 Tendencia de desarrollo futuro del propante de arena de cuarzo
El propante de arena de cuarzo natural de China se distribuye principalmente en Luliang en Xinjiang, Anning en Lanzhou, Qingtongxia en Ningxia, Weichang en Hebei, Chifeng en Mongolia Interior y Tongliao, mientras que los recursos de petróleo y gas no convencionales de PetroChina se concentran principalmente en Sichuan en el sur, Xinjiang en el noroeste y Changqing. El costo de producción de la arena de cuarzo es de aproximadamente 260 yuan/t, mientras que el costo de transporte de la arena de cuarzo del norte a Sichuan y Xinjiang es de aproximadamente 450~700 yuan/t, si la fuente de arena puede ser localizada, el costo del propante se reducirá.
Se estima que en los próximos 5 años, el número promedio anual de pozos modificados alcanzará entre 45000 y 55000, la cantidad de propante alcanzará (500~600)× 104t/a, y la demanda de propante de arena de cuarzo será 2.5 veces la actual. Tomando el gas de esquisto en el suroeste de China como ejemplo, se estima que se construirán alrededor de 1800 nuevos pozos horizontales para 2025. Según la cantidad promedio actual de propante utilizado en un solo pozo (aproximadamente 2700t de escala) y el precio contable actual (costo de arena de cuarzo de aproximadamente 1100 yuan/t, costo de cerámica de aproximadamente 2200 yuan/t), se estima que la inversión acumulada en propante será de aproximadamente 11 mil millones de yuanes. Si se utiliza arena de cuarzo en lugar de cerámica, se espera que el costo de inversión baje a menos de 6 mil millones de yuanes, una disminución de más del 40%. Si se realiza la localización de la fuente de arena, se espera que el costo se reduzca aún más. Para los países de bajo costo con recursos de baja calidad, el propante de arena de cuarzo natural se distribuye principalmente en Luliang en Xinjiang, Anning en Lanzhou, Qingtongxia en Ningxia, Weichang en Hebei, Chifeng en Mongolia Interior y Tongliao, sin embargo, los recursos de petróleo y gas no convencionales de PetroChina se concentran principalmente en Sichuan en el sur, Xinjiang en el noroeste y Changqing. El costo de producción de la arena de cuarzo es de aproximadamente 260 yuan/t, mientras que el costo de transporte de la arena de cuarzo del norte a Sichuan y Xinjiang es de aproximadamente 450~700 yuan/t. Si se puede realizar la localización de la fuente de arena, el costo del propante se reducirá considerablemente.
Por lo tanto, para mejorar aún más la reducción de costos y la eficiencia de la arena de cuarzo, en el futuro se debe continuar expandiendo la escala de aplicación de la arena de cuarzo en el gas de esquisto de Sichuan, así como en Ordos, Xinjiang, Songliao y otros recursos de petróleo y gas ajustados, fortalecer la promoción y aplicación de la arena de cuarzo y la construcción de plantas de arena cercanas, mejorar la calidad de la arena de cuarzo en China y garantizar el desarrollo de bajo costo de petróleo y gas nacionales.
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