洁净煤技术

作者：赵学松, 刘琦

关键词：煤矸石,粉煤灰,支撑剂,非常规油气,资源化利用

近年来我国非常规油气勘探开发取得重要进展，水力压裂技术已成为油气增产的重要措施，作为压裂技术中重要组成部分的支撑剂，其种类、参数、压裂液携带和自身运移等问题受到关注。压裂支撑剂是水力压裂过程中用于支撑裂缝使其保持张开状态的一种重要材料，是提高非常规油气采收率的关键。但压裂支撑剂面临原材料过度开采带来的资源枯竭以及生产成本高等问题，因此，与压裂支撑剂原材料成分相契合的煤基固体废弃物为原料制备压裂支撑剂备受关注。概述了煤基固体废弃物的产生、性质及综合利用现状，重点讨论了国内外煤基固体废弃物制备压裂支撑剂的研究进展。煤矸石、粉煤灰是最常见、污染最严重的煤基固废，其化学组成以SiO2和Al2O3为主。煤矸石、粉煤灰中残余的碳和有机物在烧结过程中逸出的CO2、水蒸气以及有机质的分解可产生气孔，被液相包裹形成闭气孔，起到类似造孔剂的作用，可有效降低压裂支撑剂的视密度和体积密度，提高支撑剂的导流能力。利用煤基固体废弃物制备压裂支撑剂既可有效减少天然矿物的消耗、降低生产成本和缓解环境污染，又可获得符合行业标准的压裂支撑剂，实现了煤基固体废弃物的资源化利用。最后对煤基固体废弃物制备压裂支撑剂发展和应用趋势进行展望，未来支撑剂材料向着低成本、低密度、高强度、多功能的方向发展。

来源：2023年第06期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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