不同种类的支撑剂

1.石英砂

石英砂多产于沙漠、河滩和沿海地带。如国内的兰州砂、承德砂、内蒙砂。

天然石英砂的化学成分是氧化硅，伴有少量的氧化铝、氧化铁、氧化钾、氧化钙和氧化镁。

天然石英砂矿物组分以石英为主，其含量是衡量石英砂质量的重要指标。压裂用石英砂中的石英含量一般在80%左右，并伴有少量长石、燧石和其他喷出岩、变质岩等岩屑。

从石英的微观结构看，可分为单晶石英和复晶石英两种，单晶石英的颗粒质量越大其抗压强度越高。

一般石英砂的视密度为2.65 g/cm3，体积密度为1.70 g/cm3，承压20～34 MPa。

2.陶粒

人造陶粒主要由铝矾土（氧化铝）烧结或喷吹而成，具有较高的抗压强度，并可划分为中等强度和高强度两种陶粒。

中等强度陶粒是由铝矾土或铝质陶土制成，视密度为2.73～3.3 g/cm3，其化学组分：氧化铝或铝质（质量分数约为46%～77%），硅质含量12%～55%，其他氧化物约占10%，承压55～80 MPa。(www.xing528.com)

高强度陶粒是由铝矾土或氧化锆制成，视密度为3.4 g/cm3。其化学组分：氧化铝（质量分数约为85%～90%），氧化硅（质量分数约为3%～6%），氧化铁（质量分数约为4%～7%），氧化钛、氧化锆（质量分数约为3%～4%），承压100 MPa。

3.树脂砂

树脂砂是将树脂薄膜包裹到石英砂的表面上，经热固处理制成，其视密度为2.55 g/cm3。在低应力下，树脂砂性能与石英砂接近，而在高应力下，树脂砂性能远远优于石英砂。中等强度低密度或高密度树脂砂可承压55～69 MPa，它能较好平衡低强度天然石英砂与高强度铝土支撑剂对于强度的要求，且相对密度较低，便于携砂和铺砂。

树脂砂分为两种，固化砂和预固化砂。固化砂是在地层温度下固结，这对防止压后出砂及防止地层吐砂有一定的效果。预固化砂即在地面已形成完好的树脂薄膜包裹的砂子，其优点包括：

（1）树脂薄膜包裹的砂子，增加了砂粒间的接触面积，从而提高了抗压能力；

（2）树脂薄膜可将压碎了的砂粒、粉砂包裹起来，减少了颗粒的运移与堵塞孔道的概率，从而改善了导流能力；

（3）树脂砂的总体积密度比中强度或高强度的人造支撑剂都低许多，便于悬浮，从而能降低对压裂液的要求。