Os propantes cerâmicos podem ser feitos de uma variedade de materiais. Embora a maioria seja feita de bauxita, caulim (também conhecido como caulim) ou uma mistura dos dois, uma variedade de outros materiais pode ser usada, incluindo silicato de magnésio e cinzas volantes. Vários aditivos também podem ser adicionados.
O processo de fabricação dos propantes cerâmicos pode variar, mas em geral, os propantes seguem o processo descrito abaixo.
Esmagamento
As matérias-primas são transformadas em pós. Materiais e aditivos podem ser misturados para desenvolver formulações especializadas que maximizam o desempenho do produto final.
Granulação
As matérias-primas em pó são então granuladas para formar um produto granulado/pellet arredondado e uniforme. O tamanho do propante é um fator chave no desempenho do propante em um poço específico, por isso os fabricantes geralmente oferecem vários tamanhos de malha. Os propantes estão normalmente disponíveis em tamanhos de malha entre 8 e 140, e não é incomum usar vários tamanhos em um determinado poço. ¹
Secagem
Após a aglomeração dos pellets, eles são secos para reduzir o teor de umidade do material. Isso geralmente é feito em um secador rotativo ou outro tipo de sistema de secagem industrial. Os pellets são classificados por triagem.
Sinterização
Talvez a etapa mais importante do processo, as partículas de tamanho apropriado são colocadas em um forno rotativo e sinterizadas para “solidificar” as partículas. Essa sinterização em alta temperatura, que ocorre em torno de 2.700 – 2.900º F, causa alterações químicas e cristalinas no material, endurecendo-o ainda mais e, em última análise, proporcionando a resistência à compressão necessária para aplicações de perfuração de alta pressão.
Resfriamento
Assim que o material quente sai do forno, ele é enviado para um resfriador rotativo. O refrigerador resfria o produto quente para que ele possa ser transferido para armazenamento ou enviado.
Desenvolvimento de Propantes Cerâmicos
Ao usarpropantes cerâmicos, os testes de viabilidade e o desenvolvimento de processos costumam ser parte integrante do desenvolvimento de um propante especializado. As matérias-primas são normalmente testadas primeiro em lotes para confirmar a viabilidade, seguidas por testes contínuos em escala piloto em um forno rotativo projetado para simular condições de produção, dependendo das capacidades da instalação de teste.
Os testes não apenas confirmam a viabilidade do processo pretendido usando materiais de origem exclusivos, mas também fornecem os dados, como perfis de tempo e temperatura, necessários para a ampliação do processo e o projeto de unidades em escala comercial.