关于支撑剂检测的建议
支撑剂酸溶解度检测过程的质量控制
作者简介:宋爱莉(1974—),女,硕士研究生,高级工程师,主要从事储层技术改造的相关技术研究与实验工作。
压裂工艺过程中常用到的支撑剂,是保持裂缝高导流能力的重要载体,因此支撑剂自身的物理特性至关重要[1]。
评价支撑剂的性能采用石油行业标准SY/T 5108—2014《水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》进行评价。
酸溶解度作为支撑剂评价指标之一,参照标准SY/T 5108—2014中的第8项实验方法对其进行检测[2],实验的目的是用以确定支撑剂在遇到酸时的适宜性[3],同时测定支撑剂本身含有的可溶物质数量[4],可溶物质包括碳酸盐、长石、氧化铁、泥质等。
因此这项指标对于加砂酸压工艺技术的实施尤为重要[5-6]。
1实验方法通过对实验方法的解读[7],认识到测试过程主要包括以下5个步骤。
1)称量在105℃烘箱中烘干至恒重的支撑剂5g ,作为实验样品备用(称量精度为0.001g )。
2)将滤纸、漏斗在105℃烘箱中烘干,至少1h ,或者至恒重,称量备用。
3)配置1000mL 酸液,其组成是盐酸:氢氟酸=12:3(361mL 的盐酸:46.23g 的氟化氢铵),盐酸的质量浓度为37%。
4)将5g 支撑剂样品与100mL 酸液在66℃的水浴中反应30min ;并采用真空过滤技术在1min 内将酸液和支撑剂分离;用20mL 蒸馏水清洗3次支撑剂,至清洗液的pH 值为中性。
5)将反应后的支撑剂样品与滤纸一起在105℃烘箱中烘干至恒重,并称量计算,酸溶解度数值表示为百分数,保留小数点后一位。
以上实验可以测定出支撑剂在酸液中被溶解的物质质量,从而计算出支撑剂的酸溶解度。
在实验的质量控制中,称量、恒重、反应时间3个方面的操作是控制误差、提高实验结果质量、保证数据真实性、有效性的关键点,下面对3个方面进行简要分析。
2称量的质量控制实验方法中,称量包括支撑剂样品反应前后的质量称量、滤纸恒重后的质量称量。
全程实验要求称量精确值为0.001g 。
检测压裂支撑剂体积密度影响因素的研究探讨
检测压裂支撑剂体积密度影响因素的研究探讨摘要以检测压裂支撑剂体积密度的方法,实验人员通过不同检测仪器实现压裂陶粒砂、石英砂体积密度实验,研究压裂支撑剂体积密度影响的因素,从而提高实验室内检测水平,以此为压裂工艺设计提供建议,降低检测误差,提高检测精准度。
关键词压裂支撑剂;体积密度;影响因素在产品检测过程中,油田压裂支撑剂破碎率指标属于关键技术指标。
在根据石油行业标准检测的过程中发现,影响压裂支撑剂破碎率指标的因素有很多,其中体积密度对破碎率指标的影响往往被忽视,因为体积密度的检测值误差往往被忽略。
以内径50.8mm的破碎室做实验,那么要破碎的量等于24.7乘以支撑剂的体积密度[1],这就表明,破碎量及破碎率与体积密度之间有直接关系。
在检测中,如果体积密度测得时的误差较大,则破碎量称取量误差就大,如果破碎称取量误差大,则破碎率的误差就会大。
检测人员利用大量实验进行对比证明,支撑剂体积密度测定时准确度对于压裂支撑剂破碎率指标具有一定的影响,在检测数据为边缘数据的时候,此影响因素对判断产品结果具有关键作用。
所以,本文就对压裂支撑剂体积密度影响因素进行研究。
1 实验样本实验仪器主要包括100mL密度瓶、电子电平及体积密度测定仪等,实验样本为不同型号的陶粒砂和石英砂,选择的压裂支撑剂实验样品规格为850~425,425~212。
2 实验方法此实验使用体积密度瓶法及体积密度测定仪法实现。
2.1 密度瓶法首先,利用0.0001g精度电子天平称量密度瓶质量,其值为mg;然后,在烧杯中倒入一定量的支撑剂样品,实验人员从密度瓶弯口处均匀的倒入支撑剂样品,不能晃动密度瓶,对具有支撑剂的密度瓶质量进行称量,其值为mgp。
另外,要求对密度瓶容积体积进行校准[2],之后计算体积密度:2.2 体积密度测量仪首先,在烧杯中倒入适量的支撑剂样品,并且称量干燥黄铜圆筒的质量,表示为mf;然后,使用橡皮球阀将漏斗出口堵住,使黄铜圆筒居中,在漏斗出口正下方倒入备好样品;其次,打开漏斗底部的橡皮球阀,往黄铜圆筒中导入支撑剂,在所有支撑剂都流出以后利用直尺在圆通边缘平滑的推移,使支撑剂能够对齐与黄铜圆筒表面;最后,称取圆筒和支撑剂的共同质量,将其作为mf+p,对体积密度进行计算:3 实验分析以实验操作为步骤,分析压裂支撑剂体积密度的影响因素。
模板支撑架检测技术交底
模板支撑架检测技术交底
检测目的
该文档旨在介绍模板支撑架(以下简称支撑架)的检测技术,并向相关人员交底使用方法和注意事项。
检测方法
支撑架的检测主要分为以下几个步骤:
1. 视觉检查:通过目视观察支撑架的整体状况,包括支撑架的稳定性、连接件的完整性、以及有无明显的变形或损坏等。
2. 测量检测:使用测量工具,如测距仪、水平仪等,对支撑架的尺寸、水平度和垂直度进行测量和检测。
3. 声音检测:敲击支撑架的各个部位,检测是否有松动、空洞或其他不正常的声音,以判断支撑架的稳固性。
4. 负荷测试:根据支撑架的设计负荷要求,通过施加不同程度的负荷来测试支撑架的承载能力。
检测注意事项
在进行支撑架的检测时,需要注意以下几点:
1. 安全第一:在进行检测前,确保工作区域的安全,避免人员伤害和财产损失。
2. 使用合适的工具:使用准确的测量工具进行检测,确保测量结果的准确性。
3. 检测记录:记录检测过程中的观察结果、测量数据和评估意见,以备参考和分析。
4. 及时维修:针对检测中发现的问题,及时进行维修和调整,确保支撑架的安全可靠性。
结论
支撑架的检测是确保其稳定性和安全性的重要手段,通过合理的检测方法和注意事项,可以发现问题并采取适当的措施进行维修和调整。
只有经过检测并保持良好的状态,支撑架才能有效地支撑和保护所搭建的结构。
以上是对模板支撑架检测技术的交底,希望相关人员遵循检测步骤和注意事项,保障支撑架的质量和安全。
支撑剂主要性能检测方法
支撑剂的主要性能检测方法一、支撑剂的主要性能指标支撑剂是用于支撑压裂裂缝的,具有一定强度的固体颗粒物质。
使流体在支撑裂缝中有较高的流通性,减少流体的流动阻力,达到增产、增注的目的。
支撑剂性能指标粒径组成球度和圆度酸溶解度浊度密度抗破碎能力视密度(真密度)体积密度(堆积密度)球度圆度1、圆度与球度:圆度是指支撑剂颗粒的棱角或曲率与“圆”比较相对尖锐的程度。
球度则表示支撑剂颗粒接近球体形状的程度。
2、酸溶解度:在规定的酸溶液及反应条件下,一定质量的支撑剂被酸溶解的质量与总支撑剂质量的百分比。
3、浊度:一在规定体积的蒸馏水中加入一定质量的支撑剂,经摇动并放置一定时间后液体的浑浊程度。
单位为福氏浊度单位(FTU)4、抗破碎能力:对一定量的支撑剂,在额定压力下进行承压测试所确定的破碎率表征了支撑剂抗破碎能力。
5、密度:视密度:单位颗粒体积的支撑剂质量。
体积密度:单位堆积体积的支撑剂质量。
参照SY/T5108-2006《压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》实验1:浊度测定步骤:1、样品准备(250ml广口瓶,支撑剂,手摇动0.5min、45次,静置5min);2、调试散射式光电浊度仪(0-100FTU),校零;3、将样品用注射器注入比色皿,放入仪器;4、读取浊度。
实验2:体积密度测定步骤:1、准备3份适量的支撑剂样品;2、称100ml密度瓶的质量m g;,3次取平均值;3、将样品装入密度瓶,称密度瓶+支撑剂的质量mgp4、计算支撑剂的体积密度。
实验3:视密度测定步骤:1、称密度瓶质量m1;2、加水后密度瓶的质量m2;3、倒出水烘干密度瓶,加入适量支撑剂,称得质量m3;4、装满水后,称得质量m4。
瓶内水的质量mw =m2-m1支撑剂的质量mg=m3-m1瓶内水的体积Vw =mw/ρw有支撑剂时水的体积V W1=(m4-m3)/ρw支撑剂的体积Vg=Vw -Vw15、计算视密度: ρ=m g/V g实验4:圆度与球度的测定步骤:1、取样;2、样品中任意取出20-30粒支撑剂;3、显微镜下观察或拍下显微照片;4、根据球度、圆度图版,确定每粒的球度、圆度;5、计算平均值。
影响压裂支撑剂酸溶解度检测结果的因素分析
Ke y wo r d s f r a c t u in r g p r o p p i n g a g e n t ; a c i d s o l u b i l i t y ; d e t e c t i o n / t e s t ; i n l f u e n c i n g f a c t o r
p o r t i o n o f c o mp l e x a c i d , t h e d yi r n g t r e a t me n t o f s a mp l e , t h e t i me o f w a t e r b a t h ,a n d t h e v a c u u m i f l t r a t i o n . T h e r e f o r e , t h e r i g h t n e s s o f e x p e ime r n t i s e x p e c t e d t o o b t a i n b y a n a l y z i n g t h e i n l f u e n c i n g f a c t o r s o f a c i d s o l u b i l i t y d e t e c t i o n .
外 主要依 据 1 9 8 9年颁 布 的 A P I R P 6 0 、 P R 6 1 标 准闭 。 有 着 良好 耐 酸性 能 的压裂 支 撑剂 可 以在地 下岩
缝 中 的酸性 环境 下长 时 间工作 .并 保持 高 的导 流能
力。 从而 可 以提 高油 、 气井 的产 量 。常用 的支撑 剂 主 要包 括 天然石 英 砂和人 造 陶粒 【 3 _ 。 2种支 撑 剂成 分不
g o o d a c i d r e s i s t a n c e wh e n i s u s e d i n t h e d e e p u n d e r g r o u n d . I n a d d i t i o n , a c i d s o l u b i l i t y i s o n e i mp o r t a n t i n d e x o f f r a c t u i r n g p r o p p i n g
压裂支撑剂检测过程影响因素探讨
浊度是支撑剂的一项重要指标,用来衡量支撑 剂的粉尘及杂质含量[4],行业推荐标准和源标准的 检测过程存在较大的区别,主要体现在,行业标准 检测用样品量采用同类产品等重量,源标准检测用 样品量采用同类产品等体积。
为了保证结果的可对比性,实验过程采用同一 批纯净水,并且使用标准液对浊度仪进行校准,使 用该批纯净水归零,以减少实验用水及浊度仪本身 带来的误差。 2.1 等体积/等质量检测方法
· 28 ·
石油工业技术监督
表 4 铺平方式对石英砂支撑剂破碎率影响
实验编号 1 2 3 4 5
28 MPa 破碎率/%
15.46
16.81
14.01
10.03 10.68
9.36
9.95
9.65
10.27
9.32
10.42
8.29
6.32
6.63
5.89
破碎率平均值/% 15.43 10.02 9.96 9.34 6.28
表 5 不同实验员采用铺平装置源自测同一石英砂样品破碎率实验员编号 28 MPa 破碎率/% 破碎率平均值/%
本实验进行了浊度检测方法对比,分别采用等 体积检测方法(源标准)和等质量检测方法(行业推 荐标准),检测样品材质为陶粒支撑剂和石英砂支 撑剂,检测结果见表 1。
圆球度合格的石英砂支撑剂,材质单一,体积 密度约为 1.5 g/cm3,采用 30.0 g 等质量检测法或 20 mL 等体积检测法时,二者颗粒数基本相同。因此, 表 1 中样品 3 在采用等体积或等质量方法进行检测 时,总比表面积和基本相同,检测结果较为接近。
表 2 不同实验员对同一石英砂支撑剂检测结果
实验员 编号
A
表层液体/ FTU
支撑剂新旧标准及实验方法比对
支撑剂新旧标准及实验方法比对董小丽;甘争龙;杨红英;姚亮;杨丹丹;刘鹏【摘要】通过新标准SY/T 5108-2014《水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》与旧标准SY/T 5108-2006《压裂支撑剂性能指标及测试推荐作法》测定支撑剂实验性能检测指标的比对,显示新旧标准方法测定,样品测定结果存在差异;且新旧标准方法操作中存在区别,新标准改善了支撑剂样品分析的准确度、对我国压裂支撑剂行业标准与国际ISO标准的对接起到了重大促进作用.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2016(032)010【总页数】4页(P12-15)【关键词】支撑剂;实验比对;新旧标准【作者】董小丽;甘争龙;杨红英;姚亮;杨丹丹;刘鹏【作者单位】中国石油长庆油田分公司技术监测中心陕西西安710018;西安长立油气工程技术有限责任服务公司陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司技术监测中心陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司技术监测中心陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司技术监测中心陕西西安710018;西安长立油气工程技术有限责任服务公司陕西西安710018【正文语种】中文支撑剂实验性能检测指标的合理改进有利于支撑剂行业的制造和油田支撑剂的使用,新标准的修订并非降低油田对支撑剂使用的技术要求,而是在油田发展的新形势下围绕支撑剂技术指标的提升和成本的竞争朝正确的方向发展提供保障。
新标准是本着科学发展、合理完善的原则,在原标准的基础上,充分调研国内外相关资料,根据支撑剂基本理论及国内同行业生产研究中对支撑剂性能实验测定的要求,结合室内实验分析、油田具体情况进行了修订[1-4]。
新标准SY/T 5108-2014《水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》[6]在旧的标准基础上给出了支撑剂7类实验评价方法及主要性能的比对,为油田水力压裂及砾石充填支撑剂技术健康、安全、环境控制等要求提供了技术保证和支持。
压裂支撑剂性能指标及评价测试方法
压裂支撑剂性能指标及评价测试方法1 范围本标准规定了压裂用支撑剂的技术术语、性能指标和评价测试方法。
本标准适用于中国石油天然气股份有限公司所属各油(气)田压裂施工所用压裂支撑剂的选择、使用以及相关的压裂支撑剂性能评价测试。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本标准。
然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T6003.1 金属丝编织网试验筛SY/T 5108 压裂支撑剂性能测试推荐方法SY/T 6302 压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法3 术语与定义下列属于和定义适用于本标准。
3.1 压裂支撑剂fracture proppant在油气藏增产增注改造中,用于支撑水力裂缝的、具有一定强度的固体颗粒物物质称为压裂支撑剂。
天然石英砂和人造烧结陶粒均可作为压裂支撑剂。
3.2 球度sphericity支撑剂球度值支撑剂颗粒接近球形的程度。
3.3 圆度roundness支撑剂的圆度指其棱角的相对锐度或曲率的量度。
3.4 酸溶解度acid solubility在规定的酸溶液以及反应条件下,一定质量的支撑剂被酸溶液溶解的质量与总支撑剂质量的百分比,这一量值称为酸溶解度。
3.5 浊度turbidity在规定体积的蒸馏水中加入一定体积的支撑剂,经摇动并放置一定时间,液体的浑浊程度叫作支撑剂浊度。
3.6 视密度apparent density单位颗粒体积支撑剂的质量称为支撑剂视密度。
3.7 体积密度bulk density单位堆积体积的支撑剂质量称为支撑剂体积密度。
3.8 粒径均值mean diameter筛析试验中,上下筛孔的平均值与上下筛间支撑剂质量分数乘积的和除以上下筛间支撑剂质量分数之和,称为粒径均值。
3.9 抗破碎能力crush resistance对一定体积的支撑剂在额定压力下进行承压测试,确定的破碎率表征了支撑剂抗破碎的能力,破碎率高,抗破碎能力低;破碎率低,抗破碎能力高。
支撑剂的研究现状及展望
支撑剂的研究现状及展望贾旭楠【摘要】随着深层油藏和非常规储层开发进程加快,裂缝几何尺寸、储层物性复杂化,压裂工艺对支撑剂的性能要求也越来越高.支撑剂作为压裂作业中必不可少的元素,通过支撑水力压裂形成的人工裂缝,为油气畅流入井提供高速导流通道,故加深对支撑剂的研究将有助于高效经济地提高油气产量.本文调研了国内外支撑剂的发展现状,分类阐述了现有支撑剂特点,分析了支撑剂性能的影响因素并对比了不同压裂液体系支撑剂的运移规律,最后对支撑剂的发展及应用趋势做出了展望.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2017(036)009【总页数】6页(P1-6)【关键词】石英砂;陶粒;覆膜支撑剂【作者】贾旭楠【作者单位】中国石油大学(北京),北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE357.12支撑剂在压裂改造提高油气产量的工艺中扮演着至关重要的角色,随着非常规储层的加速开发以及受原油价格下降的影响,开发研制功能型、智能型和经济型支撑剂成为一项不容忽视的任务。
为加深对支撑剂的了解,从以下几方面对支撑剂展开了调研分析。
支撑剂的发展(见图1)可以追溯到1947年,原标准石油公司在Hugoton油田的压裂实验中首次引入Arkansas River的河沙作为支撑剂,解决了不加支撑剂时裂缝闭合的问题,并带来了一定的经济效益,从此开启了支撑剂的发展历史。
20世纪50年代,支撑剂得到了第一次演化,高质量矿砂取代了易破碎的河沙。
20世纪60年代,在支撑剂中混入圆球度较高的核桃壳、玻璃和塑料微珠。
20世纪70年代,为解决支撑剂回流和微粒运移导致裂缝导流能力下降的问题,研究人员开创了在压裂过程中尾追一定量的覆膜支撑剂和用铝矾土烧结高抗压强度的人造陶粒支撑剂工艺。
80年代,通过优化添加材料,开发了低密度和中密度陶粒支撑剂。
随着对支撑剂在裂缝中支撑机理的认识不断加强以及结合开发的经济性原则,之后很长一段时间,研究人员将重点集中在覆膜支撑剂上,从改性方法、材料选择以及工艺创新等方面入手,研发出不同功能的覆膜支撑剂。
压裂支撑剂破碎率测试影响因素分析
CHEM I CAL ENG l NEERI ’ I & GAS NG OF O L
压 裂 支 撑 剂 破 碎 率 测 试 影 响 因素 分 析
杨 永 钊 魏 登封 韩 超 王 煦 朱 闪 闪
( . 南石 油大 学材料 科 学与工程 学院 2 延 长 油 田股 份 有 限 公 司 七 里 村 采 油 厂 ) 1西 .
压 裂支撑剂 的作用在 于充填压 裂产生 的人工裂 缝, 待地层 压力释放 后支撑 裂缝 , 形成 具有高 导流能
力 的 油 气 渗 流 通 道 。常 用 的 支 撑 剂 包 括 天 然 石 英 砂 和 人 造 陶粒 。
陶粒支 撑剂 破碎 率 的测试 主 要有 6 步骤 : 个 分
样、 过筛 、 称量 、 压 、 加 过筛 、 称量 , 步骤先后顺 序及 各 所使用 的主要仪 器如 图 1 示 。 所 1 2陶粒支撑 剂破碎率 的测定值 . 国内三家检测 机构对 三种 2 / 0目陶粒 支撑剂 04 破碎率 检测结果 如图 2 所示 。
破 碎 率 , 中顶 筛孔 径 偏 大 , 筛 时 间过 长 , 碎 室 内径 过 大 、 度 偏 高都 将 导 致 破 碎 率 值 偏 大 。 其 振 破 硬
关键 词 陶粒 支撑剂 破 碎率 测试方 法 影响 因素
DOI 0 3 6 /.s n 1 0 — 4 6 2 1 . 2 0 9 :1 . 9 9 jis . 0 73 2 . 0 0 0 . 1
AP P 0 AP P 1 准 ] I 6、 I 6标 R R 。 研 究 发 现 , 同检 测 机 构 对 同 种 陶 粒 支 撑 剂 破 不
9
荽 s
6
碎率 的检测 结果差 异很大 。本试验从 破碎率 的测试 方法 和测试 用仪器 入 手 , 探讨 分 析 了影 响破 碎率 测 试结果 的因素 , 给 出解释 与建议 。 并
压裂支撑剂检验员培训考试题
压裂支撑剂检验员培训考试题单位:学员姓名:成绩:一、填空题。
1、我国现行有效的支撑剂行业标准号()2、我国现行有效的支撑剂标准修改采用了ISO标准,其标准号为()3、API委员会等用采用了ISO支撑剂性能评价方法,其标准号为()4、支撑剂行业标准给了破碎室硬度为(洛氏C硬度43),首选硬度为()5、支撑剂酸溶解度使用()配制酸溶实验液体。
6、国内常用支撑剂标准包括支撑剂性能评价、短期导流及长期导流能力测试方法的标准是()7、按照现行行业支撑剂行业标准的要求,对石英砂和陶粒支撑剂应进行()项实验,全部报出指标应为()项。
8、现行密度测定方法是()9、PH值测定方式是()二、单项选择题。
将唯一正确答案的题号填入()中。
1、最常用的天然类支撑剂是:()A、低密度陶粒支撑剂B、树脂涂敷石英砂支撑剂C石英砂支撑剂2、按照我国标准化法,支撑剂制造企业和使用企业应尽量采用:()A、国家标准B、国际标准C、国有超大型企业标准D、行业标准3、按照支撑剂行业标准进行的评价实验是为了:()A、获得准确的测量值B、提供发生数据纠纷的证据C、进行产品质量控制4、支撑剂行业标准中技术内容来自:()A、行业首席技术权威B、行业中最大的制造厂家C、行业中最大的用户D、整个行业协商的结果5、支撑剂行业标准中的技术指标基于:()A、高新技术产品B、获得专利的高端产品C、独家生产的尖端D、具有实用性和经济型的产品6、支撑剂产品质量的最终判定由以下哪家实验室负责?A、按照产品质量法授权并具备资质的实验B、行业权威实验室C、美国STIM-LAB实验室7、支撑剂检测报告包括哪些指标?A、全部非限制性指标B、限制性指标+非限制性指标C、全部限制性指标8、努力提高实验室检测数据质量应怎样做?A、按标准的要求配置最好的仪器B、建立恒温、恒湿、防尘的现代化实验室C、不断参加行业实验室能力验证活动三、判断题。
下列说法正确者在各题()处“√”,错误者打“×”。
提高油田压裂支撑剂产品检测准确性研究
在 对 压 裂支 撑剂 产 品质量 检 测 工 作 中发 现 , 对
密 度 瓶 的质 量 , 计算 10 0 mE样 品 的质 量 , 而计 算 从 出样 品 的体积 密度 。在整 个实 验 的过 程 中都是 采用 人工 加 料法 , 实验 过程 中发现 , 同 的人 , 者相 同 不 或 的人 , 在重 复 实验 过程 中 , 由于 加样 的速 度差 别 , 造 成加 入 的样 品质量 总是有 差别 ,从 而使 得结果 重复 性不好 , 在 系统误 差 。 存
Ke r s u k d n i ; e s y b t e p o p n g n/p o p n ; o n n s ; p e ct y wo d b l e st d n i o t ; r p i g a e t r p a t r u d e s s h r i y t l i y
l 压裂支 撑剂体积 密度测_ i 式方法 的改 进
体 积 密 度 的 误 判 . 会 影 响 现 场 的 用 料 量 . 响 就 影
tsi eh s a d tsi g t os fr t ul n i et ng m t od n e tn o l o he b k de st o d s nd s he c t fprpp n g ns h e e r h a d de e o m e to y,r un ne s a p r iy o o i g a e t,t e r s a c n v l p n f i
支撑剂裂缝导流能力实验
支撑剂裂缝导流能力实验支撑剂是一种被广泛应用于油田开采中的一种化学药剂,其主要作用是提高油藏的采收率。
在油田开采中,支撑剂可以被注入到油藏中,填充油藏中的裂缝,增加油藏的渗透率,从而提高油井的产量。
然而,支撑剂注入后,裂缝的导流能力对于油田开采的效果也有着非常重要的影响。
为了研究支撑剂对裂缝导流能力的影响,我们进行了一系列的实验。
实验中,我们选取了不同类型的支撑剂,注入到具有不同类型和大小的裂缝中,观测注入后裂缝导流能力的变化。
实验结果表明,支撑剂对裂缝导流能力有着显著的影响。
我们发现支撑剂的类型对裂缝导流能力有着非常重要的影响。
在实验中,我们选取了两种不同类型的支撑剂进行注入,分别是有机支撑剂和无机支撑剂。
实验结果表明,有机支撑剂可以在裂缝中形成较为均匀的网状结构,填充裂缝中的空隙,从而显著提高裂缝的导流能力。
而无机支撑剂则很难填充裂缝中的空隙,导致裂缝的导流能力相对较弱。
我们还发现支撑剂的用量和注入方式也对裂缝导流能力有着非常重要的影响。
在实验中,我们选取了不同用量和注入方式的支撑剂进行注入,观测其对裂缝导流能力的影响。
实验结果表明,支撑剂的用量越大,填充裂缝的效果越好,裂缝导流能力也相应增强。
而注入方式对裂缝导流能力的影响则比较复杂,不同注入方式对裂缝导流能力的影响也不尽相同。
我们还研究了支撑剂注入后对油藏渗透率的影响。
实验结果表明,支撑剂的注入可以显著提高油藏的渗透率,从而提高油井的产量。
然而,注入过多的支撑剂可能会导致油藏中裂缝的封堵,从而反而降低油田的开采效率。
支撑剂对裂缝导流能力有着显著的影响。
在油田开采中,注入适量的支撑剂可以提高油藏的渗透率,从而提高油井的产量。
因此,在油田开采中,支撑剂的使用具有非常重要的意义。
基于石英砂的压裂支撑剂的浊度检测方法
基于石英砂的压裂支撑剂的浊度检
测方法
基于石英砂的压裂支撑剂(Fracturing Proppant)浊度检测方法是一种常用的评价油气井压裂工艺效果的重要技术指标。
它在评估压裂作业后油气井生产能力、开发效果以及压裂设计等方面具有重要意义。
石英砂压裂支撑剂浊度检测方法主要是通过测定石英砂中悬浮物的比重来确定石英砂的浊度程度。
这一浊度检测可以指导压裂施工操作,并直接影响压裂效果,因此,正确准确的浊度检测是保证压裂施工质量的关键。
主要包括以下几个步骤:
1.采集样品:使用石英砂压裂支撑剂样品,在比较完好的容器中采集,并迅速进入室温。
2.制备样品:将样品置于石英砂压裂支撑剂空间,使其搅拌均匀,然后用50ml或100ml的清洁容器中收集样品,放置室温20-30min,使其悬浮物和石英砂完全分离;
3.测量悬浮物比重:使用比重计测量样品中悬浮物的比重,比重计的精度要求达到0.0001g;
4.计算浊度结果:根据浊度的计算公式,将测量的比重值代入计算公式中即可得出浊度检测结果。
石英砂压裂支撑剂的浊度检测对于压裂设计有着重大意义,它可以指导压裂施工过程,提高压裂效果,保证油气井生产能力。
石英砂压裂支撑剂的浊度检测要求操作者必须掌握正确的操作程序,并且要求比重计的精度要求达到0.0001g,才能准确的检测出正确的浊度数值。
正确准确的浊度检测是保证压裂施工质量的关键,因此必须重视此技术指标的检测工作。
支撑剂评价与优选
2.944 6.962
抗破碎能力(%) (69MPa)
二、支撑剂性能评价
4、国内外陶粒对比
抗破碎能力(%) (86MPa) 平均粒径(mm) 视密度(g/cm3) 体积密度(g/cm3) 酸溶解度(%) 浊度(NTU)
21.506 0.686 2.727 1.761 5.111 50
12.319 0.700 3.290 2.111 5.073 23
二、支撑剂性能评价
3、支撑剂性能评价结果
综上所述,就两种石英砂而言,在相同的 闭合压力下新疆砂比兰州砂好,宜兴陶粒比石英 砂的导流能力要高得多。尽管陶粒的价格要明显 高于石英砂,但国内外研究表明,支撑剂的价格 差异与其使用效益相比是可以忽略不计的,使用 好的支撑剂比使用差的支撑剂能获得更高的经济 效益,因此,我们建议在经济条件许可的情况下, 尽量使用强度较高的陶粒支撑剂。
支撑剂的主要性能指标
石英砂 陶粒
公称粒径筛析率(%) (0.45—0.90)
抗破碎能力(%) (28MPa)
抗破碎能力(%) (52—69MPa) 酸溶解度(%) 浊度(NTU)
≤14
/ ≤5 ≤100
/
≤10 ≤5 ≤100
二、支撑剂性能评价
3、支撑剂性能评价
目前,我们常用的支撑剂主要有兰州砂、 新疆砂和宜兴陶粒。按总公司标准对兰州石 英砂、新疆砂和宜兴陶粒三种支撑剂进行了 评价,评价试验包括:密度、圆度、球度、 表面光滑度、浊度、酸溶解度、群体破碎率 和导流能力等。
的导流能力;
②支撑剂的经济效益。
四、支撑剂的优选 2、选择步骤
①使用方法,给出一个裂缝支撑半长Xf: ②利用公式计算出30天的无因次时间tD ;
③根据表选择最佳的无因次导流能力值;
石油支撑剂压力试验机试验标准
石油支撑剂压力试验机试验标准
石油支撑剂压力试验机是测试石油支撑剂(也称油漆涂料)在一定压力下的抗压能力的设备。
试验标准包括试验方法、试样制备、试验条件等,以下是具体的试验标准。
一、试验方法
(一)试样制备
1.试样应使用标准样品或依据生产用途制备。
2.试样应清洁干燥,不允许有灰尘、油污和污点等。
3.试样应保持在标准温度下,以便进行试验。
(二)试验条件
1.试验室应温度稳定,允许的温度波动范围不应超过±2℃。
3.试验前应进行机器预热,确保测试温度符合要求。
(三)试验过程
1.试验时应按标准操作程序进行,严格依照试验标准要求进行操作。
2.测试负荷应在设定值范围内进行。
如发现负荷异常,应暂停试验,及时检查原因并进行处理。
3.试验过程中,试验数据应记录完整,数据记录应准确到小数点后两位。
4.试验完成后,应对试样和试验机进行清洁,消毒。
(四)试验结果
1.试验结果以平均数进行计算,应准确到小数点后两位。
2.试验结果应与试验标准进行对比,符合标准要求则试验结果有效。
二、试样标准
1.试样形状应为正方形、圆形等规则形状,或结晶体或薄膜等异形。
2.试样材质应符合标准要求,不得有异物或污染物。
3.试样尺寸应符合标准要求,变形不应过大。
2.试验结果应按标准方法进行处理。
4.若试验结果不符合标准要求,应排除因试样本身原因导致的不符合要求的情况,如确实不符合要求,则视为无效数据。
支撑剂导流能力计算
支撑剂导流能力计算一、引言支撑剂导流是指在石油钻井过程中,通过注入支撑剂来维持井壁稳定,防止井壁塌陷,确保钻井安全。
支撑剂导流能力是评估支撑剂在井壁中导流的能力,对于钻井工程的顺利进行至关重要。
本文将介绍支撑剂导流能力计算的方法和相关因素。
二、支撑剂导流能力计算方法支撑剂导流能力的计算主要基于达西公式,该公式是通过考虑流体在孔隙中流动的阻力和孔隙中颗粒的阻力,来计算支撑剂导流能力的。
达西公式的表达式如下:Q = k * A * i其中,Q为支撑剂导流能力,k为介质渗透率,A为井筒横截面积,i为压力梯度。
三、支撑剂导流能力计算的影响因素支撑剂导流能力的计算受到多个因素的影响,包括渗透率、井筒横截面积和压力梯度等。
1. 渗透率:渗透率是指岩石介质中液体流动的能力,是评估岩石渗透性的重要指标。
渗透率越高,支撑剂导流能力越强。
2. 井筒横截面积:井筒横截面积是指井壁的面积,也是支撑剂导流能力的重要参数。
井筒横截面积越大,支撑剂导流能力越大。
3. 压力梯度:压力梯度是指单位长度内的压力变化量,也是支撑剂导流能力的关键因素之一。
压力梯度越大,支撑剂导流能力越大。
四、支撑剂导流能力计算实例以某油田钻井工程为例,假设井筒横截面积为3.5平方米,渗透率为0.2mD,压力梯度为0.1MPa/m。
根据达西公式,可以计算出支撑剂导流能力为:Q = 0.2 * 3.5 * 0.1 = 0.07m3/s五、支撑剂导流能力计算的应用支撑剂导流能力的计算对于钻井工程的设计和施工具有重要意义。
1. 设计支撑剂注入方案:通过计算支撑剂导流能力,可以确定合适的支撑剂注入量和注入速度,保证井壁稳定和钻井安全。
2. 评估钻井风险:支撑剂导流能力的计算可以帮助评估钻井过程中可能发生的井壁塌陷和漏失问题,提前采取措施避免钻井事故的发生。
3. 优化钻井工艺:支撑剂导流能力的计算结果可以用于优化钻井工艺,提高钻井效率和钻井质量。
六、总结支撑剂导流能力计算是钻井工程中重要的一环,通过合理计算支撑剂导流能力,可以保证钻井安全并提高钻井效率。
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采油工程产品质量监督检验中心
中国石油
2003至今受集团公司委托, 采油工程产品质量监督 检验中心对压裂支撑剂进行质量监督检验工作,几年 来,支撑剂监督检验工作遍及大庆、辽河等12个油气田 分公司,涉及21个生产厂家的180批次产品。
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检验判定原则的变更
2010年集团公司召开产品质量监督抽查计划协调会, 会上对检验判定原则进行了重新确认,出现不合格项的产 品均判定为该产品不合格,不再有ABC分类。
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酸溶解度测试值(%) 规格 12:3 850μm~ 425μm 600μm~ 300μm 9.54 8.35 12:2.5 8.72 7.52 12:2 7.25 6.71 12:1.5 6.35 5.51 13.5:1.5 5.27 4.61 15:0 0.12 0.06
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建议
能否增加以下实验方法
1、灼烧法
为有效评价树脂类支撑剂的涂膜量,可参考使用《ISO
13503-2:2006 在水力压裂和砾石填充作业使用的支撑裂缝 特性测试》中第12条提供的灼烧检验方法。
2、抗压和抗折强度检验方法
我们知道在检验过程中应尽可能地反映和模拟实际压裂 情况,在标准SY/T 5274-2000和SY/T 5276-2000中所规定的 直径2.54cm长13cm的样品试块不能模拟井下实际压裂空间形 状。建议使用直径为5.08cm或7.62cm高度为1.27cm或2.54cm 的样品试块。
备注:盐酸与氢氟酸质量比;两种规格的陶粒支撑剂酸溶解度的允许值≤5%
氢氟酸用量的多少直接影响酸溶解度,而盐酸用量 的增加对陶粒支撑剂的酸溶解度影响不大。
建议
检验中酸液配方由原来的盐酸与氢氟酸 质量比为12:3调整到13.5:1.5或者更改 为使用15%盐酸。
二、粒径均值
粒径筛析是评价压裂支撑剂的 一项重要指标,支撑剂粒径越大, 支撑裂缝的导流能力越高,粒径相 同时,粒径大小分布越均匀,其导
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ABC分类判定原则
40 30 20 10 0 2004年 2005年 2006年 2007年 29 32 27 30 76% 78% 93% 87%
样品数 97%
合格率 100% 100% 75% 50% 30 32 25% 0%
压裂支撑剂产品的 合格率在75%以上, 2009年合格率为 100%。
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2、现场实际应用
在酸溶解度检验方法中规定的酸液配方为盐酸与 氢氟酸质量比为12:3,而目前在现场施工过程中,因 保护油井井筒和环境等因素都已加入缓蚀剂等添加 剂,在酸压井现场施工过程中,一般盐酸所用比例在 15%-20%左右,只有特殊施工井段使用土酸并加入缓蚀 剂,为此我们针对不同酸液配比进行实验。
问题
检验标准中只提供了粒径均值的计算方法,没有 给出检验指标。
建议
增加粒径均值检验技术指标
参考指标:850μm~425μm粒径均值指标≥650μm 600μm~300μm粒径均值指标≥450μm
(850-425)µm 700 675 650 625 粒均 径值 600 575 550 525 500 475 450 425 1 2 3 4 5 6 7 样品 8 9 10 11 12 13 (600-300)µm
备注:支撑剂浊度值≤100 FTU
当检测值低于标准规定指标时,虽然不同检验人员的检验值不同, 但不会对检验结果判定造成影响;但当检测值临界于标准规定指标时, 不同检验人员的检测值就会直接影响到检验结果的判定。
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建议
采用多瓶机械腕摇摆器,该仪器是模拟人手 腕动作,仪器检验数据稳定,误差小
问 题
粒径的支撑剂宜使用体积密度测试仪,而 SY/T5108—2006标准中没有提及。 2、Q/SY 125—2007标准附录E中没有标注体积密 度测试仪的漏斗口底部直径。
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建议 1、陶粒支撑剂的体积密度采用体积密度仪进行测定
2、对Q/SY125—2007附录E提及的密度测试仪进行修订
2009年之前
A类 破碎率 / / B类 浊度 粒径组成 /
采油工程产品质量监督检验中心对支撑剂产品的 检验项目按其性能分为ABC类。 C类 圆度 球度 酸溶解度 A类一项不合格为综合评价不合 格;B类两项不合格为综合评价 不合格;C类三项不合格为综合 评价不合格;B类一项,C类两项 不合格为综合评价不合格。
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中国石油
一、酸溶解度
酸溶解度一直是压裂支撑剂监督检验的突出问题,出现不合格率最
多的检验项目,主要为常用850μm~425μm 、 600μm~300μm规格的 人造陶粒支撑剂。
≤5% 25 20 15 14 12 9 5 5 1 0 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 1 0 0 5 2 0 9 4 19 20 6%-8% >8% 22 16
21
样 品 数 量
10
2004年—2009年陶粒支撑剂酸溶解度统计表
多数陶粒支撑剂的酸溶解度值在6%-8% 之间和高于8%,2006、 2007、2009年陶粒支撑剂酸溶解度合格率为0%。
采油工程产品原材料的使用
目前多数生产企业生产陶粒支撑剂所使用的原材料为铝矾土和部分 锰石等添加剂,铝矾土化学成分为(Al2O3、SiO2、Fe2O3等),通常生产 企业为提高支撑剂的强度,在原材料选择过程中会选择Al2O3含量在60%以 上的铝矾土,锰石在烧结过程中起到脱氧和脱硫作用,多数生产企业由 于没有控制Fe2O3的含量,在酸溶解度检验过程中,Fe2O3与氢氟酸发生化 学反应,导致酸溶解度测定值偏高。 2005年之前,酸溶解度检验合格率较高的原因是多数生产企业在生 产过程中加入了钛粉等化工耐腐添加剂,而目前只有国外生产的陶粒可 以达到标准规定的技术指标。
少相应的评价方法,如适应低渗透油田的低密度覆膜支撑剂、 树脂类支撑剂等。 《SY/T 5274-2000 树脂涂覆砂》
目前 《SY/T
5184-2006砾石充填作业用砂检测推荐作法》 化学防砂人工岩心抗折强度、 抗压强度及气体渗透率测定》
《SY/T 5276-2000
与现行SY/T 5108—2006标准中的测试方法有所差异
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五、破碎率
标准中破碎率实验是将压裂支撑剂手工倒入破碎室, 由于人为因素可能使测试过程中两组数据偏差较大。
建议 能否根据体积密度仪的工作原理,设计压裂支撑 剂倒入的专用设备,以减少误差使数据更精确。
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中国石油
六、树脂类支撑剂的检验方法
近年来,随着油田生产的需要开发出许多新的产品,但缺
3、树脂类支撑剂不应采用破碎率试验进行评判
按照破碎率试验方法,树脂类支撑剂的破碎率通常比 包裹树脂前提高5-8个百分点,闭合压力在52MPa下破碎率 在0%左右。
2004年-2009年压裂支撑剂产品的合格率统计图
采油工程产品质量监督检验中心
分析
按新判定原则,压裂支撑剂产品合格率低的主要原 因是常用850μm~425μm 、 600μm~300μm规格 人造陶粒支撑剂的酸溶解度合格率低造成的。
2004年-2009年陶粒支撑剂酸溶解度合格率统计表
序 号 1 2 3 4 5 6
中国石油
为提高压裂支撑剂质量,集团公司在压裂支撑剂监督抽查工作方 面始终坚持“质量至上”的发展理念,强化质量监督和质量考核,取 得显著效果,杜绝了不合格产品进入油田市场,规范了压裂支撑剂的 使用市场,提高了生产企业的质量意识。 随着油田生产发展的需求,各油田对压裂支撑剂的需求逐年递增, 据各油田分公司采油采气部门统计,中石油2008年压裂支撑剂用量约为 57万吨,其中陶粒支撑剂占总用量的38%以上,同时树脂类支撑剂的使用 量也在逐年增加。
2008年
2009年
新判定原则
样品数量 40 30 20 10 0 2004年 3% 2005年 0% 2006年 2007年 2008年 2009年 29 32 27 52% 23% 10% 9% 0% 30 30 32 75% 50% 25% 合格率 100%
2004年压裂支撑剂产品 的合格率为52%,2007 年为23%,其他几年的 合格率不超过10%,尤 其是2006年合格率为0%。
SY/T 5108-2006《压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》 Q/SY 125-2007《压裂支撑剂性能指标及评价测试方法》
众所周知,标准确定产品的质量,标准中规定的指标过高会造成 产品成本过高,过低则影响使用效果。支撑剂标准的制定是确保集团 公司各油田在压裂支撑剂使用方面统一规范,并与国际接轨,标准中 给出了压裂支撑剂的性能指标和评价测试方法。结合近几年的检验情 况,我们在压裂支撑剂质量监督检验过程中发现检验标准中的测试方 法和性能指标存在一些问题,为此提出几点认识和建议:
A 总高=30.48cm;B 支撑剂下落起点到 仪器台面的距离=21.59cm;C 漏斗的高 =7.62cm;D 漏斗口高=1.27cm;E 桶状 容器高=7.62cm;F 桶状容器底坐厚度 =1.27cm;1弹簧直径=0.9525cm;2胶皮 堵球直径=3.048cm;3支架钢筋直径 =0.48cm;4桶状容器内径=3.81cm;5漏 斗顶部外经=13.97cm;6漏斗顶部内径 =11.43cm ;7漏斗托架内经=15.24cm; 8漏斗托架外径=20.32cm (备注:ISO 13503-2:2006中漏斗口 底部直径应为12.7±0.4mm。)
关于压裂支撑剂检验标准的探讨
采油工程产品质量监督检验中心 2010年5月
中国石油
压裂支撑剂是地层压开裂缝 后,用来支撑裂缝防止裂缝重新闭 合的一种固体颗粒。它是水力压裂 的重要组成部分,它的质量直接影 响到压裂裂缝导流能力的大小和有 效期的长短,进而影响压裂增产、 增注措施效果。