Les agents de soutènement en céramique peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux. Bien que la plupart soient fabriqués à partir de bauxite, de kaolin (également connu sous le nom de kaolin) ou d'un mélange des deux, divers autres matériaux peuvent être utilisés, notamment le silicate de magnésium et les cendres volantes. Divers additifs peuvent également être ajoutés.
Le processus de fabrication des agents de soutènement en céramique peut varier, mais en général, les agents de soutènement suivent le processus décrit ci-dessous.
Écrasement
Les matières premières sont broyées en poudre. Les matériaux et les additifs peuvent être mélangés pour développer des formulations spécialisées qui maximisent les performances du produit final.
Granulation
Les matières premières en poudre sont ensuite granulées pour former un produit granulé/granulé arrondi et uniforme. La taille de l'agent de soutènement est un facteur clé dans les performances de l'agent de soutènement dans un puits particulier, c'est pourquoi les fabricants proposent souvent plusieurs tailles de maille. Les agents de soutènement sont généralement disponibles dans des mailles comprises entre 8 et 140, et il n'est pas rare d'utiliser plusieurs tailles dans un puits particulier. ¹
Séchage
Une fois les pellets agglomérés, ils sont séchés pour réduire la teneur en humidité du matériau. Cela se fait généralement dans un séchoir rotatif ou dans un autre type de système de séchage industriel. Les pellets sont triés par criblage.
Frittage
Peut-être l'étape la plus importante du processus, les particules de taille appropriée sont placées dans un four rotatif et frittées pour « solidifier » les particules. Ce frittage à haute température, qui se produit entre 2 700 et 2 900 °F, provoque des modifications chimiques et cristallines dans le matériau, le durcissant davantage et conférant finalement la résistance à la compression requise pour les applications de forage à haute pression.
Refroidissement
Une fois que le matériau chaud sort du four, il est envoyé vers un refroidisseur rotatif. Le refroidisseur refroidit le produit chaud afin qu'il puisse être transféré au stockage ou expédié.
Développement de proppants en céramique
Lors de l'utilisationagents de soutènement en céramique, les tests de faisabilité et le développement de processus font souvent partie intégrante du développement d'un agent de soutènement spécialisé. Les matières premières sont généralement testées d'abord par lots pour confirmer la faisabilité, suivies par des tests continus à l'échelle pilote dans un four rotatif conçu pour simuler les conditions de production, en fonction des capacités de l'installation de test.
Les tests confirment non seulement la faisabilité du processus prévu à l'aide de matériaux sources uniques, mais fournissent également les données, telles que les profils de temps et de température, nécessaires à la mise à l'échelle du processus et à la conception d'unités à l'échelle commerciale.