中國粉體網(wǎng)訊  重晶石是鋇的硫酸鹽類礦物，主要成分是硫酸鋇（BaSO4）具有密度大、充填性良好、難溶于水和酸、無毒性、能吸收射線、化學(xué)性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點，是一種重要的非金屬礦產(chǎn)資源。

重晶石粉可以作為鉆井泥漿加重劑、鋅鋇白顏料；油漆、造紙、橡膠和塑料工業(yè)的填料；水泥工業(yè)礦化劑、防射線砂漿及混凝土、精制煤油等；在醫(yī)藥工業(yè)中做消化道造影劑；還可制農(nóng)藥、制革、制焰火等。

中國的重晶石資源儲量豐富，為全球第三，而在礦產(chǎn)產(chǎn)量方面，中國的重晶石產(chǎn)量為全球第一。美國和歐盟的重晶石產(chǎn)量較少，占全球比重小于10%；在消費與進出口狀況方面，中國的重晶石消費量為150萬噸。美國作為全球最大的重晶石消費國，63%的重晶石需要從中國進口。

中國、美國、歐盟戰(zhàn)略性（關(guān)鍵）礦產(chǎn)目錄清單

中國重晶石礦資源分布及儲量

我國重晶石儲量大，但分布極不均勻，資源分布比較集中，已查明儲量的82%主要分布于貴州、湖南、廣西、甘肅及陜西五個省。

我國重晶石資源豐富，是重晶石的主要生產(chǎn)和出口國。已探明的重晶石儲量為3.64億t，分布于全國24個�。▍^(qū)），在南方分布相對集中，其中儲量最大的為貴州省。

重晶石——石油鉆井泥漿加重劑

重晶石經(jīng)過磨碎成細粉以后，可作為油井鉆探泥漿的加重劑，泥漿的比重由此得以提高，以抵抗地層壓力防止塌陷，并阻止地層流體侵入井孔。

據(jù)統(tǒng)計，鉆井每鉆進30米就要消耗一噸重晶石粉，幾乎占到重晶石粉體產(chǎn)量的一半。今年的新冠疫情影響了眾多行業(yè)，隨著國內(nèi)疫情漸漸好轉(zhuǎn)，石油的需求量開始增加，而重晶石作為開采原油必須用到的加重劑在石油開采過程中至關(guān)重要。

在石油鉆探的過程當(dāng)中，環(huán)流泥漿的作用主要就是通過對鉆頭溫度的控制和對鉆頭雜物的清潔來實現(xiàn)防止油井自噴，這是因為環(huán)流泥漿能夠較好的帶走鉆頭在切削過程當(dāng)中所產(chǎn)生的碎屑物，起到封閉孔壁和潤滑鉆桿的作用。但是在情況較為特殊的情況下，及循環(huán)泥漿難以與地下油氣壓力平衡的時候，就需要在鉆井液當(dāng)中加入適量的重晶石粉來提高循環(huán)泥漿的混合密度，使得在地層壓力較大的情況下也能對鉆井起到調(diào)節(jié)作用。值得注意的是，并不是任何規(guī)格和級別的重晶石粉應(yīng)用到循環(huán)泥漿當(dāng)中去都能夠滿足它作為加重劑本身的各項性質(zhì)，合適時才能夠進一步的對循環(huán)泥漿的粘度、塑料粘度以及靜切力等有明顯效果，否則的話，就需要進一步的加工和處理。

重晶石作鉆井泥漿加重劑的重晶石，質(zhì)量要求是密度和細度兩方面。重晶石密度越大，效率就越高，加入量就越少。鉆井泥漿用重晶石一般細度要求達到-325目，密度大于4.2，BaSO4含量不低于95%、可溶性鹽類小于1%。石油工業(yè)比較發(fā)達的國家，重晶石產(chǎn)量的50%以上用于石油和天然氣工業(yè)的鉆探工程。

美國作為全球石油的重要來源，開采石油過程中就需要重晶石，但從美國戰(zhàn)略礦產(chǎn)情況表來看，美國的重晶石稀缺，需要從中國進口。

研究發(fā)現(xiàn)，石油開采中使用的固體加重材料主要有重晶石等，目前應(yīng)用最廣泛的傳統(tǒng)加重材料是API重晶石。API重晶石在高密度鉆井液中存在解決重晶石對鉆井液造成的問題有兩方面思路，一方面是從重晶石的沉降機理出發(fā)，預(yù)防或減緩重晶石的沉降 ；另一方面則是尋找替代 API 重晶石的其他加重材料。

微粉重晶石——更精細和純凈的加重材料

微粉重晶石相比油田中常使用的重晶石更精細和純凈。微粉重晶石在研磨中通常需要經(jīng)過特殊聚合物的包覆，因為超細顆粒的較大表面通常對流體的流變性有不利影響。經(jīng)過聚合物的涂覆后可大大抑制由于微粉重晶石表面能的增加而導(dǎo)致的團聚現(xiàn)象。除了具有降低沉降趨勢，減少ECD等優(yōu)點，微粉重晶石可以在高速的小孔取芯鉆探中明顯加快取芯進度。而傳統(tǒng)的API重晶石容易沉積在鉆柱內(nèi)壁上，使得繩索取芯困難。而用微粉重晶石和陽離子鹽水配制的鉆井液具有可接受的黏度，其在合理鉆井參數(shù)范圍內(nèi)均不會影響取芯過程。此外，微粉重晶石還有使隨鉆測量（MWD）信號強度從0.69~1.38kPa增加到6.9~13.8kPa。此外，扭矩減少了50%，并且無明顯重晶石沉降現(xiàn)象。

微粉重晶石粒度分布曲線

加重劑掃描電鏡圖

隨著非常規(guī)油氣資源的開發(fā)利用越來越多，對鉆井液加重劑性能的要求也越來越嚴苛。隨著勘探開發(fā)向深井超深井及非常規(guī)油氣井等方向的發(fā)展，對鉆井液密度、井壁穩(wěn)定性和流變性等提出了更高的要求。

參考來源：

陳甲斌等.中國與美歐戰(zhàn)略性（關(guān)鍵）礦產(chǎn)資源形勢分析

中國粉體網(wǎng).重晶石產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

潘友黨等.高密度鉆井液加重材料沉降問題研究進展

吳若寧等.微粉加重劑與普通重晶石復(fù)配加重油基鉆井液性能