www.188betkr.com 讯2025年11月20-21日，由www.188betkr.com 主办的“2025第九届全国石英大会暨展览会”在江苏徐州隆重召开！在本次大会现场，www.188betkr.com 记者有幸邀请到西南石油大学程小伟教授做客“对话”栏目。
西南石油大学 程小伟教授
www.188betkr.com ：程教授您好，非常感谢您接受我们的采访。首先想请教您，在油气井高温固井中，石英砂作为高温稳定剂与其他耐温材料相比，其最核心的优势是什么？
程教授：我国在油气井固井领域有明确标准，当油井水泥使用温度超过110℃时，国家标准强制要求以水泥用量为基准，加入35%的石英砂。这一要求的核心目的，是解决高温下油井水泥石的强度衰退问题——若不添加石英砂，油井水泥石凝固后，在高温载荷作用下强度会明显下降。
石英砂的核心作用是提供二氧化硅，使水泥体系中的钙硅摩尔比控制在1左右，从而有效抑制油井水泥在110℃以上高温环境下的强度衰退，保障水泥石的结构稳定性，这也是其成为高温固井核心材料的关键原因。
www.188betkr.com ：那么用于油气井高温固井中的石英砂，在纯度、粒径、分布、晶型等核心指标上要满足哪些硬性需求呢？
程教授：目前我国国家标准仅明确了石英砂的添加量不低于35%，但对其粒径、纯度、产地等均未作出统一硬性要求。这主要源于两方面原因：一是油井水泥服务公司的外加剂体系种类繁多、成分复杂，各企业基于自身研究成果，对石英砂的粒径、成分等有个性化要求；二是缺乏广泛适用的统一标准，导致石英砂在油井水泥中的应用规范相对宽泛，仅在用量上有明确限定，技术指标层面的要求较为薄弱。
从实际应用来看，各大油田服务公司使用的石英砂粒径差异较大，常见的有200目、500目、1500目，部分企业还会将不同粒径的石英砂混合搭配使用，以发挥粒径级配的作用。但这种使用方式多基于各油田的习惯做法，缺乏统一的成分和粒径标准，这也是未来油田服务公司及研究单位需要深入研究的方向。
www.188betkr.com ：那么企业应该如何筛选适配的石英原料呢？
程教授：核心原则是“精准匹配服务需求”。一方面，石英砂企业需明确服务对象（油田固井服务公司）的具体指标要求，因为不同服务公司的外加剂体系不同，对石英砂的性能需求也存在差异，满足其定制化指标是合作的基础。
另一方面，石英砂企业应主动与固井服务公司建立合作，通过提供优质产品并参与测试，让服务公司直观感受产品品质。石英砂的种类和产地复杂，固井服务公司在选择时往往面临困惑，主动对接、参与体系适配性评价，能有效展现产品优势——若石英砂能满足服务公司对固井水泥的性能要求，自然会成为其采购的重要选择。
www.188betkr.com ：随着油气勘探向更深地层的发展，面临超高温的环境，在极限条件下石英砂的应用是否会存在一个温度上限呢？您对石英砂体系在超高温下长期的稳定性有何思考？
程教授：当前我国油气勘探正逐步向深层、超深层迈进，高温是不可回避的核心挑战。目前深层井温度已达150℃-200℃，万米深井甚至可达240℃-260℃，而石英砂在这一温度范围内的应用已得到行业普遍认可。
我们的研究成果显示，在260℃时，石英砂对油井水泥石抑制高温强度衰退的作用依然十分显著。此外，热采井的应用场景更能体现其耐高温性能——热采井通常在50℃-60℃的低温下施工，后续为实现稠油热采，需向井底注入300℃的蒸汽，而添加石英砂的水泥石完全能够承受这一高温。
可以说，石英砂在油井水泥石抗高温方面的作用是全世界公认的，目前完全能满足深层勘探的需求。当然，水泥石强度衰退还受其他因素影响，各研究机构也在优化其他成分，但石英砂的核心作用不会改变。
www.188betkr.com ：那么您认为石英砂在油气井高温固井领域的研究，下一个突破点可能会出现在哪里呢？
程教授：结合我们的研究，未来有两个核心方向值得关注。第一个是石英砂自身指标的精准化研究，比如“何种粒径大小及粒径级配能最佳满足油井水泥的高温需求”“石英砂中的微量成分对水泥石高温性能的影响”等，这些领域目前的研究相对空白，是亟待突破的重点。
第二个是石英砂与其他矿物材料的协同作用研究。石英砂的核心作用已得到验证，若能通过复配其他矿物材料，进一步强化其抑制水泥石高温强度衰退的效果，将是极具价值的研究方向——通过多材料协同提升水泥石最终强度，可能成为未来技术突破的关键。
www.188betkr.com ：油气井高温固井用石英砂从石英矿开采，到应用到高温固井中需要经过哪些的工艺呢？
程教授：这个过程的核心逻辑是“精准匹配需求”，对石英砂企业而言，工艺要求其实并不复杂：将石英矿开采后，通过加工使产品的粒径、杂质含量等指标满足油田固井服务公司的需求即可。至于石英砂如何与水泥体系搭配使用，则由固井服务公司负责，两者的责任边界十分明确。
简单来说，石英砂企业的核心任务是做好产品质量控制，确保粒径、杂质等关键指标达标；后续的应用适配则由服务公司完成，无需企业过度参与。
www.188betkr.com ：关于高温固井用石英砂的矿源，我刚才在外面听您讲到风选砂，是用风选砂效果更好吗？
程教授：不是的。目前无论是国家标准还是行业实践，对石英砂的矿源都没有过多限制。选择石英砂的核心关注点在于四点：一是粒径及粒径级配，二是杂质含量，三是颜色，四是与油井水泥体系的适配性。
判断石英砂是否可用的关键流程很清晰：先对石英砂进行相关性能测试，重点验证其与水泥体系的适配性及高温下的强度保持效果，测试合格即可投入使用，反之则无法应用。这个过程看似简单，实则需要精准的性能匹配，这也是企业选择石英砂的核心依据。
www.188betkr.com ：石英砂里面的哪些成分会对油气井高温固井用到的水泥的耐高温等性能产生影响呢？
程教授：在我们的研究中，发现多种成分会对水泥耐高温性能产生影响，其中影响最显著的是铁和钛的含量，这两种元素的含量高低会直接作用于水泥石的高温稳定性。其他成分多为微量，对性能的影响相对较弱，因此控制铁、钛含量是石英砂质量管控的重点之一。
(www.188betkr.com 编辑整理/九思)
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