浅谈天然石英砂的定义

石英砂是一种分布广泛的硬度大质脆的天然矿物，主要产于沙漠河滩以及沿海地区。天然石英砂主要组分为二氧化硅（SiO2)，同时有少量的Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等成分。石英砂的主要矿物成分是石英，含量通常在80%以上，在优质石英砂中含量高达98.5%以上，石英砂因石英含量较高而具有坚硬、耐磨、化学性能稳定等特点，仅溶于氢氟酸，不溶于其他酸。

石英砂具有原料丰富、价格低，密度小（约为2.65g·cm-3）、易泵送，破碎后仍有较好的导流能力等优势，对低闭合压力的油气井有一定的增产作用。而且石英砂做压裂剂成本低、操作便利、经河水冲刷后表面较为圆润，因此被广泛用作水力压裂支撑剂。

但是，选用石英砂为支撑剂也存在一些不足：石英砂脆性较大、强度较低，裂缝闭合压力高时石英砂容易破碎，显著降低裂缝的有效支撑面积，达不到油气增产效果；石英砂表面凹凸性不好，不利于增大裂缝的渗透率。另外就是石英砂热膨胀系数较大，当井深度较深、温度较高时，石英砂存在因相变而产生突然膨胀的风险。这些缺点往往使得天然石英砂不能满足深层低渗透油气开发时水力压裂的需要。