近日，中石油新闻中心以《我国首例湿砂压裂“现身”长庆油田》为题报道，经过装置设备提升改造，我国首例宽幅粒径湿砂压裂在陇东油气开发分公司页岩油压裂平台投入生产应用。首先对这一技术在中国长庆油田的落地实施表示祝贺，一个新的做法必定是解决了一些现存的问题也更会带来技术的进步和成本的降低，很值得选择推广使用。同时也想向技术人员提问若干问题，希望进一步加强技术经济优化对比和对效果影响的评估。
图源：化工新视点 微信公众号2024年05月25日
湿砂压裂，应该是石油工程技术为降低成本无所不用其极的一个做法，在2020年12月份我们就在微信公众号石油工程ETC向国内介绍此项技术（超级链接，降低压裂成本，从加湿支撑剂做起？）。当年比较详细正式的学术性的文章在JPT的网站也有，Just Add Water: Why US Shale’s Next Big Supply-Chain Revolution Is WetSand，（网址在“https://pubs./en/jpt/jpt-article-detail/?art=7866”。）当时4年前，我对这个技术的看法还是“还有很多问题需要澄清和探讨，才能是我们要不要跟风学习。”
而仅仅4年过去，2024年5月长庆石油报就报道《长庆油田“湿砂”降本增效重大试验取得初步成功》，这个字数只有不到600字的新闻在网上有97个浏览量并未引起太多的关注，本报讯 （通讯员董立全 张同伍）5月17日，笔者获悉，宽幅粒径含水压裂砂（简称“湿砂”）在长庆油田页岩油生产平台取得初步成功。据了解，这是国内首次使用“湿砂”进行压裂作业。油气工艺研究院联合多部门成立专业技术小组，在前期调研及室内综合评价的基础上论证了“湿砂”压裂的可行性，评估了自有砂源，优化了生产工艺，建立了质量控制标准规范，制定了“湿砂”压裂的相关技术指标，为现场试验做好前期准备。同时，油气院联合化工集团等对输砂设备进行设计、加工及测试，完成初步定型，并依托川庆井下施工作业技术优势，调整现有的混砂泵注设备配套输砂设备，制定有效可控的现场试验实施方案。在陇东油气开发分公司页岩油产能建设项目组的精心组织和各单位配合下，顺利完成平台第一段全过程“湿砂”压裂。
最近，5个月过去了，中石油新闻中心报道《我国首例湿砂压裂“现身”长庆油田每立方米可节约成本约120元》，中国石油网消息（记者杨洁 特约记者成春晖 通讯员贠向慕）10月10日，记者从长庆油田公司获悉，经过装置设备提升改造，我国首例宽幅粒径湿砂压裂在陇东油气开发分公司页岩油压裂平台投入生产应用。10月2日至10日，该公司已湿砂压裂16段水平井，使用量1000吨以上。相较于目前大量应用的石英砂，每立方米可节约成本约120元，对于长庆油田降本增效起到重要作用。和常规石英砂相比，湿砂生产过程省略了干燥和筛分环节，不仅提升生产效率20％以上，而且生产成本得以大幅下降。“按照每口页岩油水平井平均压裂石英砂使用量为6000吨估算，完全使用湿砂压裂每口井可节约成本80万元。”长庆油田油气工艺研究院陇东支撑组组长张同伍介绍道。
首先向我们的同行表示祝贺，因为湿砂压裂很有些优点值得在国内落地。在北美地区Chesapeake 能源公司和Ovintiv公司(前身是加拿大Encana)都是湿砂压裂的倡导和实践者，而服务商里Filamar和PropX两家公司则提供了设备和施工服务支持。由于湿砂容易成块，传统的输砂计量装置就很难计算砂量，所以压裂作业队伍要配合改善流程和混砂设备，才能够配合输砂厂商。在证明了湿砂的使用效果以及节省了资金之后，这项利用湿砂的计划正在“全速推进”。湿砂代表了美国页岩领域的一种新趋势，这种趋势已逐渐蔓延。（超级链接，降低压裂成本，从加湿支撑剂做起？）国内把这项技术落地，不需要太多的科技研发投入，主要是各部门的配合以及设备做改装，是多家单位联合的成果。比如长庆化工集团根据现场实际情况以及“湿砂”流动性和现场设计方案，经过深入调研，优化料斗、布料器、自动化控制柜以及皮带输送机生产环节，有效解决了“湿砂”至压裂装置传输问题。
图源：化工新视点 微信公众号2024年05月25日
湿砂压裂并非如“干的换成湿的”那么容易，常规石英砂从砂矿里采出来后，在矿场冲洗干净，去除不需要的微粒，在运至井场之前，通常会对其进行水洗、干燥、分选（筛选）等处理，在分装或车运到井场装入砂罐中靠重力以自然流动方式喂砂进入混砂车。而对于湿砂来说，将清洗过后的湿砂装载入罐，运抵井场，省掉了干燥、精细筛分、包装过程，但同时也需要考虑使用配套的供应链体系和进入混砂车的喂砂装置。
图源：长庆油田 视频公众号10月10日
几个技术要点，1.为了能够均匀的输湿砂，砂子的含水量不能太高，切萨皮克在Eagle Ford的工程师经验，重量含水率不超过6%。这个就需要砂矿和最后1公里的配送商有很好的质量保证，是本地的能找到的便宜的砂矿源，因为如果是外地的砂子肯定要吹干再装火车运输，强度是不会有任何保证的了。2.湿砂是没有筛过的大小孔径分布范围极大的砂子，仅仅用水大概把极细的砂泥（小于300~400目的）给冲走，没干就用卡车运到井口压裂现场了。对长庆的新闻报道提到了“长庆油田根据砂源实际情况，进一步利用不同砂粒与液体之间的比重差异，试验了30目至150目范围的宽幅粒径砂自分选加砂方法”。3.加湿支撑剂需要一套专用设备，常规向混砂车绞龙砂斗靠重量流出去的支撑剂必须是干燥的，才能自然流下。而JPT上的这张图片，我在公众号引用时红圈标注部分表明其由电机带动往绞龙里挤出式的喂砂。长庆油田的视频报道，10月份施工用的是和5月份用的不一样的第二代装置（输砂能力和计量设备提升）。
图源：化工新视点 微信公众号2024年05月25日；长庆油田 视频公众号10月10日
几个探讨问题，1.其他油田、项目公司要不要跟风，这要看你的施工区块附近有没有合适的砂源了，砂厂由于减少了烘干和干燥设备这种重资产则砂源还是可以主动降价的。但如果路途远要到运湿砂包含水分的运费比减少干燥过程节省的费用还高，那当然没必要了。还有就是如果压裂服务公司更改混砂车的喂砂装置的成本无法有较多施工数量来摊销，恐怕也干不成。还有，装载湿砂的运输车辆在井场等待的时间有没有费用也是要考虑的因素之一。北美PROP X做法就是，We are able to haul more proppant per load while reducing flat rates per roundtrip from transload to location. We reduce the amount of trucks required to deliverthe same amount of proppant while eliminating standby and demurrage costsentirely.我们可以每次装载更多的支撑剂，同时降低从装载到指定地点的往返费用。我们减少了运输相同数量支撑剂所需的卡车数量，同时完全消除了备用和滞期费。2.有没有办法直接换算成相对应的干砂体积在仪表车上显示，以便和周边其他井对比同样砂比和施工规模的效果区别呢。3. 加湿砂是否影响产量是一个无法回避的问题。长庆油田5月开展过的先导试验到现在应该生产一段时间了，有没有对干砂和湿砂之间除了成本优势外有没有对效果好的或者是不好的实际生产情况做背书。4.支撑剂选用已经脱离了技术标准还能走到哪去呢，人们的认识一直在变化，包括不要一定用常见的20/40目规格支撑剂了，更细的70-10-300目渐渐得到更多的使用；当油价继续降低，油公司逼迫服务公司降低成本到小陶粒产品也不赚钱的时候，就开始说陶粒也没必要用了，改口说用石英砂是大趋势；现在美国人说中国人也落地实施，用石英砂也可以不用干燥和筛选了，直接加湿支撑剂吧，更省钱。当然，还有人说压裂液可以变为支撑剂（此技术国内已经走在国际前沿）以后呢……
