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濟(jì)南陶粒

陶粒砂的應(yīng)用

陶粒是一種人造輕集料，是一種外殼堅(jiān)硬，表面有一層隔水保氣的釉層，內(nèi)部具有微孔多孔的陶質(zhì)粒狀物。它是以頁巖、海泥粘土、泥巖等為原料，經(jīng)加工成料（球）再燒脹成的人造輕骨料，其粒徑小于5mm者為陶砂，大于5mm者為陶粒。

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到目前為止，陶粒在建筑工程中的應(yīng)用主要可分為三類：

1.以各類塊石、片石、料石的形式應(yīng)用于房屋、道路、橋涵、隧道、堤壩河岸等建筑工程的輔助工程中，例如路基、堤壩、河南等邊坡的防護(hù)工程，邊溝、水渠、擋土墻等的砌筑加固工程，橋梁、涵洞、隧道、堤壩的輔助工程等。

2.是經(jīng)破碎篩分后由不同規(guī)格碎石、卵石組成集料的形式應(yīng)用于水泥、瀝青、碎石穩(wěn)定土等各類混凝土和穩(wěn)定材料中。

3.以裝飾材料的形式應(yīng)用于各類建筑工程和帶有美化和藝術(shù)效果的場合。在以上三類應(yīng)用中用量很大、范圍很廣的是陶粒集料。集料是由一些惰性材料，諸如砂、石屑、礫石（卵石）、碎石、礦渣組成的集合料，它在各類混合料中起著股價和填充物的作用。砂可以分為天然砂和人工砂（機(jī)制砂）兩類，前者是由天然巖石經(jīng)不斷風(fēng)華而余下的耐久的細(xì)粒料，后者則由碎石和礫石反復(fù)軋制而成。砂的粒徑通常在2mm至75um之間。天然砂又可分為河砂、海砂和山砂，其中以河砂質(zhì)量佳，海砂中含有鹽，通常需淘洗后才能用，山砂則?；煊心嗤梁陀袡C(jī)物，使用時需慎重。礫石和卵石都是由天然巖石風(fēng)化崩裂并經(jīng)水流長期沖刷搬運(yùn)而形成的，因而它的顆粒通常是光滑而無棱角的。隨著高性能陶?；炷良夹g(shù)的發(fā)展，陶?；炷恋母偁幜w現(xiàn)得更為充分。也是因?yàn)樘樟Ｖ圃旃に嚨奶岣?，陶粒使用范圍變得越來越廣，這也對陶?；炷恋募铀侔l(fā)展起到了不可替代的作用。陶?；炷劣休p質(zhì)，隔熱，隔音的特點(diǎn)，而高強(qiáng)陶粒也解決了陶粒輕度方面的短板。

陶粒砂是一種陶瓷顆粒產(chǎn)品，具有很高的壓裂強(qiáng)度，主要用于油田井下支撐，以增加石油天然氣的產(chǎn)量，屬環(huán)保產(chǎn)品。此產(chǎn)品利用優(yōu)質(zhì)鋁礬土、煤等多種原材料，用陶瓷燒結(jié)而成，是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強(qiáng)度支撐撐劑的替代品，對增產(chǎn)石油天然氣有良好效果。石油天然氣深井開采時，高閉合壓力低滲透性礦床經(jīng)壓裂處理后，使含油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出。用高鋁支撐材料隨同高壓溶液進(jìn)入地層充填在巖層裂隙中，起到支撐裂隙不因應(yīng)力釋放而閉合的作用，從而保持高導(dǎo)流能力，使油氣暢通，增加產(chǎn)量。實(shí)踐證明，使用高鋁支撐劑壓裂的油井可提高產(chǎn)量30-50%，還能延長油氣井服務(wù)年限。在生產(chǎn)陶粒砂的過程中通常加入錳（Mn）元素以降低燒結(jié)溫度并將產(chǎn)品染成深色。目前國內(nèi)大多廠家采用低品位（含量50%）的錳礦或錳灰作為錳元素的來源，但是這樣做一方面近一半的采購成本浪費(fèi)在雜質(zhì)上，另一方面由于雜質(zhì)的成分波動很大，造成生產(chǎn)工藝極難穩(wěn)定控制，每次需要投入大量人力財力調(diào)試配方，而難以進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。。

在目前來講，應(yīng)用面大的支撐劑類型多是石英砂為材料的支撐劑與以陶粒為材料的支撐劑。石英砂支撐劑的優(yōu)點(diǎn)是密實(shí)、便于輸送、成本不高等，而其也存在一定缺點(diǎn)，如不牢固、不利于滲油、不利于保存、不光滑等，因此以石英砂為原材料的支撐劑多在深度淺、油氣層低、閉合壓力低的壓裂地區(qū)使用。與之相反的，原材料為陶瓷的陶粒支撐劑則多見于深度大、不利滲透、溫度高且閉合壓力高的壓裂地區(qū)。則適用于埋藏較深、滲透性較低、閉合壓力較高及溫度較高的水力壓裂中。陶粒支撐劑有熔融噴吹和燒結(jié)兩種制作方法，它的形態(tài)多為球形顆粒狀。

壓裂技術(shù)是改造油氣田的主要手段，其利用人工方法將流體注入巖石基層，以超過地層破裂強(qiáng)度的壓力，令井筒周圍巖石層產(chǎn)生裂縫，形成一個具有高導(dǎo)流能力的通道。為保持壓裂后形成的裂縫開啟，油氣產(chǎn)物能夠暢通無阻，注入陶粒砂支撐劑是重要措施之一。壓裂工藝技術(shù)對全球范圍的石油開采起著極其重要的作用，而陶粒砂壓裂支撐劑是石油壓裂工藝技術(shù)能否獲得成功的關(guān)鍵因素。高質(zhì)量的支撐劑可為原油的開采發(fā)揮重要的作用。在使用的過程中，把支撐劑混入壓裂液中，利用高壓手段注入深層巖石裂縫中支撐巖層，以提高導(dǎo)油率，增加原油產(chǎn)量。陶粒砂支撐劑因此成為油（氣）田水力壓裂工藝開發(fā)開采的必需品，在油（氣）田增產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。用陶粒支撐劑材料隨同高壓溶液進(jìn)入地層填充在巖石裂縫中，能夠起到支撐裂縫不因應(yīng)力釋放而閉合的作用，從而保持高導(dǎo)流能力，使油氣暢通，增加產(chǎn)量。

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