检测压裂支撑剂体积密度影响因素的研究探讨
支撑剂在裂缝中沉降的影响因素分析
2017年第3期
支撑剂在裂缝中沉降的影响因素分析
王欣
西安石油大学石油工程学院 陕西 西安 710065 摘要：水力压裂是油气井增产、增注的一项重要措施，其最终目的就是为了形成具有高导流能力的填砂裂缝。通过对 支撑剂在裂缝中运移规律的研究，对影响支撑剂在裂缝中运移的各个因素进行分析，结果表明：缝内流速、携砂液粘度、 壁面粗糙度、缝宽、支撑剂粒径和砂比对支撑剂在裂缝中的运移具有重大影响，直接影响压后效果。 关键词：水力压裂 支撑剂 运移速度 影响因素
2.4 砂比的影响
随着砂比的不断增大，裂缝内支撑剂浓度也逐渐变大， 从而导致支撑剂颗粒之间的相互作用也更加剧烈。这种作用 一方面是由于随着砂比的增大会导致携砂液的密度和粘度的 增大，使支撑剂受到的浮力和阻力增大，从而使得支撑剂颗 粒沉降速度减小。另一方面是由于单颗粒周围的液体会随着 单颗粒的沉降而向上流动，导致其周围支撑剂颗粒受到的沉 降阻力变大，随着砂比的增大，这种影响也越明显。
2 影响支撑剂沉降因素 2.1 裂缝内携砂液流速的影响
在缝中流体处于层流状态下时，随着携砂液流速的 不断增大，支撑剂颗粒受到水平方向的力也不断增大， 竖直方向上没有力的作用因此支撑剂颗粒受到的浮力和 重力不变，所以在层流状态下支撑剂的沉降速度并没有 变；但是随着缝内携砂液流速进一步增大，裂缝内流 体的流态将由层流状态变为紊流状态，还有可能出现涡 流，这时支撑剂颗粒受到的沉降阻力增大，致使支撑剂 颗粒的沉降速度减小。
运移规律实验研究 [J]. 油气地质与采收率，2012，19（6）：105-107. [4] 王鸿勋，张士诚 . 水力压裂设计数值计算方法 [M].
北京 ：石油工业出版社，1998 ：51-60.
292
2.5 裂缝宽度的影响
关于支撑剂检测的建议
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。
采油工程产品质量监督检验中心
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。
采油工程产品质量监督检验中心
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
采油工程产品质量监督检验中心
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
压裂技术探讨
前言：水力压裂是油田增产、增注，保持油田稳产的一项重要工艺技术。
它利用液体传导压力的性能，在地面利用高压泵组，以大于地层吸收能力的排量将高粘度液体泵入井中，在井底憋起高压，此压力超过油层的地应力和岩石抗张强度，在地层产生裂缝，继续将带有支撑剂的携砂液注入裂缝，裂缝边得到延伸，边得到支撑。
停泵后就在油层形成了具有一定宽度的高渗透填砂裂缝，由于这个裂缝扩大了油气流动通道，改变了流动方式，降低了渗流阻力，可起到增产增注作用，这一施工过程就叫油层水力压裂。
一、压裂液压裂液的主要功能是传递能量，使油层张开裂缝并沿裂缝输送支撑剂。
其性能好坏对于能否造出一条足够尺寸、并具有足够导流能力的填砂裂缝密切相关，因此，有必要了解压裂液的特点和性能。
（一）压裂液的作用压裂液的主要作用是将地面设备的能量传递到油层岩石上，在地层形成裂缝，并携带支撑剂填充到裂缝中。
按照在压裂施工中不同阶段的作用可以分为前置液、携砂液、顶替液三种。
1、前置液；用来在地层造成裂缝，并形成一定几何形态裂缝的液体。
在高温井层中，还具有一定的降温作用。
2、携砂液：携带支撑剂进入地层，把支撑剂充填到预定位置的液体。
和前置液一样也具有造缝及冷却地层的作用。
由于携带比重较高的支撑剂，必须使用交联压裂液。
3、顶替液：把压裂管柱、地面管汇中的携砂液全部替入裂缝，以避免压裂管柱砂卡、砂堵的液体。
组成与前置液一致。
（二）压裂液的性能为确保压裂施工顺利实施，要求压裂液具有以下性能特点1、滤失性：主要取决于压裂液自身的粘度和造壁性，粘度高则滤失少。
添加防滤失剂能改善压裂液的造壁性，大大减少滤失量。
2、携砂性：指压裂液对于支撑剂的携带能力。
主要取决于液体的粘度、密密度及其在管道和裂缝中的流速，粘度越高，携带能力越强。
3、降阻性：指压裂液在管道中流动时的水力摩擦阻力特性，摩阻越小，压裂设备效率越高。
摩阻过高会导致井口压力高，从而降低排量，影响压裂施工。
4、稳定性：压裂液应具有热稳定性，不能由于温度升高而使粘度有较大的损失；还应具有抗剪切稳定性，不会由于流速的增加而大幅度降解。
低密度中强度石油压裂支撑剂的研究
低密度中强度石油压裂支撑剂的研究低密度中强度石油压裂支撑剂的研究石油压裂技术是目前油气开采中广泛使用的一种方法，它能够有效提高油气井的产能。
而石油压裂支撑剂作为石油压裂技术中的重要组成部分，对于压裂效果的好坏有着至关重要的影响。
本文将针对低密度中强度石油压裂支撑剂的研究进行探讨。
低密度中强度石油压裂支撑剂是一种具有特殊物理和化学性质的颗粒状物质，通过向井眼中注入支撑剂与水泥浆体混合后形成固态颗粒，来增加岩石体内的裂缝面积，从而提高油气流通性。
与传统的高密度支撑剂相比，低密度中强度支撑剂的优势主要表现在以下几个方面。
首先，低密度中强度支撑剂具有较小的密度，能够有效减少压裂液体的密度，降低对地层造成的压力。
这样既能够减小地层破坏的风险，又能够减少压裂液体的消耗量，提高资源的利用效率。
其次，低密度中强度支撑剂具有较高的强度。
石油开采过程中，井眼内部的压力和温度会对支撑剂产生一定压力，容易造成粒状物质的破碎和破坏。
而低密度中强度支撑剂能够在高温高压下保持其完整性和稳定性，有效支撑井壁，延长使用寿命。
另外，低密度中强度支撑剂具有良好的流动性。
在石油压裂过程中，支撑剂需要通过压裂液体被注入到井眼中，并充满裂缝空间。
低密度中强度支撑剂能够通过优化颗粒尺寸和形状，具有较好的流动性和分散性，从而能够更好地充填裂缝，提高压裂效果。
针对低密度中强度石油压裂支撑剂的研究，主要涉及以下几个方面。
首先，需对低密度中强度支撑剂的原料进行筛选和确定。
研究人员可以选择具有适宜密度和强度的材料作为支撑剂的原料，通过调整配方和加工工艺，制得低密度中强度支撑剂。
其次，需要对低密度中强度支撑剂的物理和化学性质进行测试和分析。
例如，可以对支撑剂颗粒的密度、强度、流动性、分散性等进行实验测定，以确保其满足石油压裂技术的要求。
再次，需开展室内模拟实验，研究低密度中强度支撑剂在不同地质条件下的压裂效果。
可以通过设计具有特定地质条件的岩心模型，模拟压裂过程，并观察支撑剂在裂缝中的分布情况和流动性，以评估压裂效果和效率。
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望
压裂是一种常用的油气开采技术，通过注入高压液体使岩石层产生裂缝，以增加储层
的储集能力和渗透能力。
为了保持裂缝的稳定性和延长油气流出的时间，经常会添加一定
量的支撑剂到裂缝中。
随着压裂技术的不断发展，压裂裂缝内支撑剂的沉降和运移问题成
为一个关注的焦点。
压裂裂缝内支撑剂的选择及性能研究是当前的热点之一。
目前常用的支撑剂有砂岩、陶瓷颗粒等，其性能包括粒径、比重、形状等。
研究人员通过实验和数值模拟的方法，探
究不同支撑剂在裂缝中的沉降和运移规律，以及支撑剂性能对沉降和运移的影响。
针对支撑剂沉降和运移过程中的影响因素，如流体物性、地层温度和压力等，进行深
入研究。
这些因素对支撑剂的沉降和运移过程产生重要影响，了解其规律对于优化压裂
工艺和提高油气开采效率至关重要。
研究人员还关注支撑剂与裂缝壁的相互作用问题。
支撑剂在沉降和运移过程中与裂缝
壁相互作用，这会影响支撑剂的沉降速度和沉降量。
了解支撑剂与裂缝壁的相互作用对于
预测支撑剂运移的路线和沉降规律具有重要意义。
未来的研究还可以从实验和数值模拟相结合的角度进行。
通过实验可以获取支撑剂的
物理性质和运移规律，而数值模拟可以模拟不同地质条件下的支撑剂沉降和运移过程，从
而为压裂工艺的优化和油气开采效率的提高提供参考依据。
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望1. 引言1.1 研究背景压裂技术是一种常用的油气开采方法，通过将高压液体注入井孔，将岩石破碎形成裂缝，增加油气的渗流通道来提高产能。
在压裂过程中，通常会向裂缝内注入支撑剂，以维持裂缝的开放状态，保证油气的流动。
支撑剂在裂缝内的沉降和运移规律对压裂效果有着重要影响，但目前相关研究还比较有限。
随着油气资源的逐渐枯竭，油气开采技术不断向深部、复杂构造倾斜，裂缝内支撑剂的沉降和运移规律变得更加复杂和关键。
深入研究支撑剂沉降及运移规律对于提高油气开采效率和降低成本具有重要意义。
本研究旨在系统分析压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律，为优化压裂设计和提高开采效率提供科学依据。
1.2 研究意义支撑剂在压裂裂缝中的沉降及运移规律研究对于油气开采工程具有重要意义。
研究支撑剂的沉降规律可以帮助优化油气开采过程中的压裂设计，提高油气开采效率。
了解支撑剂在裂缝中的运移规律有助于预测油气井的产能和产量，指导实际生产操作。
深入研究支撑剂的沉降及运移规律可以为减小地下水污染风险提供重要参考，保护地下水资源。
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究不仅对于提高油气开采效率、优化生产操作和保护环境具有重要意义，更可以为油气行业的可持续发展提供技术支持和理论依据。
1.3 研究目的研究目的：本文旨在探讨压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律，深入分析支撑剂在裂缝内的沉降情况以及沉降过程中可能存在的影响因素。
通过研究支撑剂的运移规律，揭示支撑剂在裂缝内的运动轨迹和不同因素对运移过程的影响，为压裂工程中支撑剂的选择和使用提供科学依据。
通过分析存在的问题和挑战，为解决支撑剂沉降和运移中的难点问题提供参考，为未来的研究提供方向和思路。
结合研究现状，展望未来的研究方向，为进一步深入探讨支撑剂沉降及运移规律提供理论支持和实践指导。
2. 正文2.1 压裂裂缝内支撑剂沉降规律研究压裂过程中，支撑剂是必不可少的一部分，它能够有效地维持裂缝的开启状态，从而增加油气产能。
压裂支撑剂实验几点问题的思考
1.61
2.68 破碎率，%
序号
28MPa
大破碎室（76.2mm）
小破碎室（50.8mm）
测试值 报出值 相对偏差值 测试值 报出值 相对偏差值
6.4 6.4
6.5
/
±0.78%
8.033 5.208 6.129
最大相对偏差
/
值，21.33% 最小相对偏差
值，8.12%
备注
实验平 行测试 值相对 偏差不 能大于 ±2.5%
/
值，74.40% 最小相对偏差
值，0.86%
4.598
实验平 行测试 值相对 偏差不 能大于 ±2.5%
1 陶粒抗破碎能力比对实验结果
• 表 7 中密度陶粒使用不同直径破碎室的破碎率结果比较
样品编号 样品名称 样品规格，μm 体积密度，g/cm3 视密度，g/cm3
测试项目
2008-068
中密度陶粒
测试值
报出值
相对误 差
8.94 8.9 ±0.9%
8.78
二 支撑剂抗破碎能力实验的思考
• 支撑剂的抗破碎能力是支撑剂的一项非常重要的性能 指标。
• 抗破碎能力实验首先要求按标准配置全自动压力实验 机，其加载控制模式见图 5 。
• 同时，从表 6、表 7、表 8可以看出，使用50.8mm直 径破碎室的实验数据波动比较大，对生产而言，不利 于控制产品质量；而使用76.2mm直径破碎室的实验数 据稳定,因此建议厂家使用76.2mm直径的破碎室来进行 支撑剂产品的生产质量控制。
相对误 差
7.40
7.6
±2.2%
7.78
2010-019 低 密度陶粒
850～425
1.65
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
浅析影响石油压裂支撑剂——陶粒砂质量的主要因素
法 是先 将铝 矾土 矿破 碎 后 用雷 蒙 磨 进 行研 磨 ， 得 到我
们 所需 的铝 矾土单 体 粉 料 之后 ， 与其 它 种 类 的 辅助 单 体粉 料按 既定 配方进 行 配 比混合 待用 ； 另 一 种 做 法 为
先 配料后磨 细 ， 是先将 铝矾 土块 料 （ 直径 ８ ０ ｍｍ 以下 ） 与其 它种类的辅 料按 配 方 比例混 合 后 ， 进 入 球 磨 机进
１ 原料 制 备
要进 行单位 换算 ， 并进 行粉 碎粒 度检测 ， 以确定最 佳 生
产 工艺参 数 。就 陶粒 砂行 业而 言 ， 目前 ， 大 多数 生产 厂
科技篇（ 研究与开发） ２ ０ １ ５ 年１ ０ 月
家将 原料 粒度 多控 制在 ３ ２ ５目， 就可满 足生 产要 求 ， 但
的混合 料 ， 但 加工 工艺却 不相 同。一 种 为单料 磨细 ， 做
是 提高 油气产 量 的重要 手 段 ， 它 是 利用 油 田专 用压 裂 车人 为地 把流 体注 入岩 石 基 层 ， 以超过 地 层 破 裂强 度
的压力 ， 使井 筒周 围岩石 层产 生裂缝 ， 形成 一个 具有 高 导 流能 力 的通 道 。
为了保持 压裂 后形成 的裂 缝 ， 在 泄压后 不再 闭合 ，
使油 气 能够 顺 畅通 过 ， 注 入 颗粒 状 的支 撑 剂—— 陶粒 砂 是重 要措 施之 一 。以高铝 矾土 为主要 原料 生产 的陶
粒砂是 近 几年发 展起 来 的新 型压 裂 材 料 ， 是 石英 砂 压 裂支 撑剂 的替代 产 品 。
１ ． １ ． ２ 配方 决定原 料 的粉碎粒 度
石油 压裂 支撑剂—— 陶粒砂 ， 最 常用 的粒 径 为 ０ ． ４ ２ ５ ￣０ ． ８ ５ ０ ｍｍ， 其相对体积 密度较小 ， 有 一 定 圆球 度， 有很 高 的承压 强度 ， 系一种 刚玉 型 陶瓷体 的颗粒产 品。 此 产 品一般 采用 的生产 工艺 是原 料制 备 、 造粒、 烧
《致密气藏体积压裂伤害机理实验研究》
《致密气藏体积压裂伤害机理实验研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长，致密气藏的开发变得日益重要。
在致密气藏开发过程中，体积压裂技术被广泛使用以提高采收率。
然而，体积压裂过程中可能对气藏造成伤害，影响其长期开采效益。
因此，对致密气藏体积压裂伤害机理的实验研究变得至关重要。
本文将探讨致密气藏体积压裂的伤害机理，并基于实验结果进行分析与讨论。
二、实验方法与材料2.1 实验材料实验所需材料包括致密岩心、压裂液、支撑剂等。
岩心取自特定地区的致密气藏，以保证实验结果的代表性。
2.2 实验方法实验采用体积压裂模拟装置，模拟实际生产过程中的压裂过程。
通过改变压裂液的性质、压裂压力等参数，观察岩心的变形、破裂及裂缝扩展情况。
同时，采用扫描电镜、能谱分析等手段对岩心进行微观结构分析。
三、实验结果与分析3.1 压裂过程中的岩心变形与破裂在体积压裂过程中，岩心表现出明显的变形与破裂现象。
随着压裂压力的增加，岩心逐渐产生裂缝，裂缝扩展速度与压裂液的性质、岩心的物理性质等因素密切相关。
裂缝的形态、方向及扩展距离对后续气藏的开采具有重要影响。
3.2 压裂液对岩心的伤害机理压裂液在压裂过程中起到关键作用，但也可能对岩心造成伤害。
实验发现，压裂液中的化学成分可能对岩心产生腐蚀作用，导致岩心物理性质的改变。
此外，压裂液在裂缝中残留可能堵塞裂缝，降低气藏的渗透率。
3.3 支撑剂对裂缝的影响支撑剂在体积压裂过程中起到支撑裂缝、防止裂缝闭合的作用。
然而，支撑剂的粒度、形状等因素可能影响裂缝的形态及稳定性。
粒度过大的支撑剂可能导致裂缝不规则扩张，影响气藏的开采效率。
四、讨论通过对实验结果的分析，我们得出以下结论：致密气藏体积压裂过程中，岩心的变形与破裂、压裂液对岩心的伤害及支撑剂的影响是造成伤害的主要机理。
为减小伤害，我们建议采取以下措施：优化压裂液配方，减少对岩心的腐蚀作用；选择合适的支撑剂粒度与形状，以保持裂缝的稳定性；在压裂过程中实时监测岩心变形与破裂情况，以调整压裂参数，保证气藏的长期开采效益。
《2024年致密气藏体积压裂伤害机理实验研究》范文
《致密气藏体积压裂伤害机理实验研究》篇一一、引言随着油气资源的日益紧缺，致密气藏的开发成为了国内外研究的热点。
在致密气藏的开发过程中，体积压裂技术被广泛采用以提高采收率。
然而，体积压裂过程中可能产生的伤害机理却一直是研究的难点。
本文旨在通过实验研究，深入探讨致密气藏体积压裂的伤害机理，为优化体积压裂技术提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验采用致密岩心、压裂液、支撑剂等材料。
其中，致密岩心取自某致密气藏，具有代表性。
2. 实验方法（1）制备致密岩心模型，模拟实际地层条件；（2）进行体积压裂实验，记录压裂过程中的压力、流量等数据；（3）对压裂后的岩心进行物理性质和化学性质的测试，分析压裂对岩心的影响；（4）结合实验数据，分析体积压裂的伤害机理。
三、实验结果与分析1. 体积压裂过程中的压力变化在体积压裂过程中，随着压裂液的注入，岩心内部的压力逐渐升高。
当压力达到一定值时，岩心开始出现裂缝。
随着裂缝的扩展，压力逐渐降低。
这一过程中，压力的变化与岩心的物理性质、压裂液的特性等因素密切相关。
2. 压裂后岩心的物理性质变化压裂后，岩心的孔隙度、渗透率等物理性质发生明显变化。
孔隙度增加，渗透率和采收率也相应提高。
但同时，裂缝的存在也可能导致局部区域的损害和不稳定。
3. 压裂液对岩心的化学伤害压裂液在压裂过程中可能对岩心造成化学伤害。
本实验通过对比压裂前后的岩心化学性质，发现压裂液中的某些化学成分可能对岩心造成一定的损害，如矿物质的溶解、黏土膨胀等。
这些化学伤害可能导致岩心的物理性质恶化，降低采收率。
4. 伤害机理分析综合实验结果，本文认为致密气藏体积压裂的伤害机理主要包括以下几个方面：（1）物理伤害：体积压裂过程中，岩心内部产生裂缝，可能导致局部区域的损害和不稳定。
此外，裂缝的扩展可能破坏岩心的结构，降低其物理性质。
（2）化学伤害：压裂液中的化学成分可能对岩心造成一定的损害，如矿物质的溶解、黏土膨胀等。
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望随着页岩气、致密油、煤层气等非常规油气资源的不断开发，压裂技术成为重要手段。
在压裂作业中，压裂液的注入能够形成复杂的裂缝网络，从而促进地下油气的流动和采集。
但对于裂缝的长期稳定性和效率，需要加入支撑剂进行固化，因此支撑剂的投入和运移成为影响压裂效果的关键因素之一。
然而，在储层裂缝中，支撑剂颗粒会受到水力压力、摩阻力、重力、压力梯度、粘滞力、物理和化学相互作用等多种力量的影响，导致支撑剂沉降和运移。
特别是在长周期压裂作业中，支撑剂的长期稳固性需求更高。
因此，对于支撑剂的沉降和运移规律的研究非常重要。
目前，对于支撑剂沉降和运移规律的研究主要有以下几个方面的进展和展望。
首先，目前大多数研究着重于支撑剂在垂向方向上的沉降和堵塞影响。
Xu等人通过理论推导和实验验证，研究了垂向方向上支撑剂的沉降速度和沉降度，提出了影响支撑剂沉降的主要因素。
Wu等人通过数值模拟研究了不同颗粒大小和颗粒密度条件下支撑剂的垂向沉降规律。
Hu等人通过显微镜观察和实验测定等方法，研究了压裂液流体动力学对支撑剂颗粒沉降的影响。
尽管这些研究对于支撑剂在垂向方向上的运移规律有一定的启示作用，但实际上支撑剂的运动轨迹和形态非常复杂，还需要通过更细致的研究来确定。
其次，一些研究者开始注意到了支撑剂在横向方向上的流动和迁移。
支撑剂在垂向方向上沉降的同时，经常受到地层压力和裂缝张力的作用，呈现出一定的横向流动和迁移。
而横向运移的特点具有不确定性，主要是流体作用下的微观多孔细隙介质中流体-固体相互作用的复杂性，需要进一步加深基础研究进行实验模拟和理论探讨。
Cui等人和Xu等人通过理论与试验，揭示了支撑剂在水流作用下的水力传动运输规律。
Wang等人通过数值模拟研究了支撑剂在方形裂缝中的运移规律。
因此，这些研究还需要更深入的探讨，以确定在不同地质环境下支撑剂的运移规律。
最后，目前在支撑剂沉降和运移规律研究中，常常采用模拟实验、数值模拟、理论模型等手段。
压裂支撑剂(陶粒)破碎率测定影响因素分析研究
＿
摘 关键 词 压 裂 支撑 剂 ： 破碎率 ： 影 响 因素
…
要 阐述 了压 裂 支撑 剂 破 碎 率 检 验 过 程 中的 影 响 因素 ， 具 体 分 析 了分 样 、 体积密度和粒径对破碎 率的影响 ． 提 出 了在 压 裂
１
，
５ ． ０ ７ ５ ． ６ ９
５． ３ ９
５ － ３ ５ ５ ． １ ９ ５ ． ６ ９ ５ ． ０ ９ ５ ． ３ ３ ０ ． ２ ２ ８
５ ． ２ ９ ５ ． ２ ６ ５ ． ４ ８ ５ ． ２ ４
５－ ３ ２
５ ＿ ３ ３
５＿ ２ ９
破碎 率检 测。 ４次检测 结果 均值相 差不 大 ，但是数 据
一
目前测 定 陶粒 支 撑 剂体 积 密度 的方 法有 ２种 ，
种是标 准所 推荐 的密 度瓶测 试法 ：另 一种 是体 积
作者简介 ： 胡科先（ １ ９ ８ １ 一 ） ， 男， 工 程 师， 现 主 要从 事 压 裂 支 撑 剂 检 验 工 作 。
支 撑 剂破 碎 率检 验 影 响 因素 ， 为 得 到 更 为 准确 、 可 靠 的检 测 结 果提 供 依 据 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｐ ｐ ａ ｎ ｔ ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｄ ．ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｍｉ ｘ ｉ ｎ ｇ ．ｖ ｏ ｌ — ｕ ｍｅ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｇ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｉ ｚ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｐ ｐ ａ ｎ ｔ ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ．
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
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关于压裂支撑剂视密度影响因素分析探讨
关于压裂支撑剂视密度影响因素分析探讨张贵玲 邵红云 牟英华 曲晓峰（中国石油化工有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院）摘 要：视密度是陶粒和石英砂的一项重要特性，按照标准要求，视密度操作过程比较复杂，影响因素较多，通过实验发现，视密度的重复性较差，为此对检测结果进行分析，发现影响检测结果的因素主要是以下3个方面：（1）标准没有确定选用的密度瓶规格；（2）不同测试液对检测结果影响较大；（3）检测过程中，加入的样品质量对实验数据也会有影响；为此文中从这3个方面入手，选出最合理的实验方案，以提高检测结果的平行性及准确性。
关键词：支撑剂，视密度，影响因素Analysis and Discussion on Factors Influencing the Apparent Density ofFracturing ProppantZHANG Gui-ling SHAO Hong-yun MU Ying-hua QU Xiao-feng(Research Institute of Petroleum Engineering, Sinopec Shengli Oilfield Branch ）Abstract: Apparent density is an important characteristic of ceramic proppant and sand. According to the standard requirements, the operation process of apparent density is relatively complicated, and there are many factors affecting the result. Through the experiments, it is found that the repeatability of apparent density is very poor. Therefore, the analysis of the test results shows that the factors affecting the test results mainly include the following three aspects: firstly, the standard does not determine the specification of the selected density bottle; secondly, different testing solutions have a significant impact on the test results; thirdly, during the testing process, the quality of the added samples will also have an impact on the experimental data. Starting from these three aspects, this article selects the most reasonable experimental plan to improve the parallelism and accuracy of the testing results.Keywords: proppant, apparent density, influence factor作者简介：张贵玲，硕士研究生，现工作于中石化胜利油田石油工程技术研究院，高级工程师，主要从事油气增产及检测方面的工作和研究。
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望
压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望【摘要】本文旨在探讨压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律的研究现状与展望。
在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在重点讨论了压裂裂缝内支撑剂的种类和应用、支撑剂沉降规律分析、支撑剂运移规律研究以及影响支撑剂沉降及运移的因素分析。
未来研究展望部分则探讨了对支撑剂沉降及运移规律的研究方向。
在总结了对压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律的研究成果，提出了未来的研究方向，并强调了研究的意义和价值。
本文的研究将有助于深入理解支撑剂在压裂过程中的行为规律，为提高油气开采效率和减少环境影响提供理论支持。
【关键词】压裂, 裂缝, 支撑剂, 沉降, 运移, 规律, 研究, 展望, 因素分析, 结论, 方向, 意义, 价值1. 引言1.1 研究背景研究背景部分主要围绕压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律展开讨论。
随着页岩气、致密油等非常规油气资源的开发日益增多，对于压裂技术与支撑剂的研究也变得愈发重要。
支撑剂在裂缝内的分布、沉降及运移规律直接影响着油气开采效果及资源利用率。
目前对于压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律的研究还相对不够深入，存在着许多未解决的问题。
深入研究压裂裂缝内支撑剂的沉降及运移规律，不仅能够为油气资源的有效开采提供科学依据，也具有重要的理论和实践意义。
本文将结合现有的研究成果，系统分析压裂裂缝内支撑剂的种类和应用、支撑剂的沉降规律、支撑剂的运移规律，探讨影响支撑剂沉降及运移的因素，并展望未来的研究方向，旨在进一步完善对压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律的认识，为油气勘探与开发提供有力支撑。
1.2 研究意义压裂技术是一种在油气勘探开发中广泛应用的地质工程方法，通过对地层进行高压液体射入，形成裂缝，从而增加油气流动通道，提高产量。
支撑剂作为压裂过程中不可或缺的一部分，具有支撑裂缝、防止闭合的作用，对于裂缝的有效产能起着至关重要的作用。
研究支撑剂沉降及运移规律，对于提高压裂效果、优化油气开采工艺具有重要的意义。
压裂支撑剂密度测定方法及应用研究
压裂支撑剂密度测定方法及应用研究黄天坤;任战利;乌永兵;赵晨虹【摘要】论证了支撑剂体积密度、视密度和绝对密度的概念与内涵,降低概念混用现象的发生.结合SY/T5018-2006和SY/T5018-2014两个标准,重新设计了测定视密度的方法、步骤和计算式.分析得出100 ml规格密度瓶是50 ml规格密度瓶测量值稳定性的7倍以上;用纯水做测试液比煤油的测量值稳定性高出2倍左右;选用100 ml规格的密度瓶,样品质量大于40 g后,会使测量值更趋稳定.支撑剂的密度指标主要用于压裂施工中的产品优选、压裂液携砂能力、地层造缝能力和变密度加砂压裂等方面.建议除非支撑剂为典型的亲油性物质,否则宜选择纯水、100 ml规格密度瓶、40 g左右支撑剂样品组合开展实验为宜.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】5页(P94-98)【关键词】压裂支撑剂;体积密度;视密度;误差分析;影响因素;表面张力【作者】黄天坤;任战利;乌永兵;赵晨虹【作者单位】西北大学地质学系,陕西西安 710069;延长油田股份有限公司勘探开发研究中心,陕西延安 716001;西北大学地质学系,陕西西安 710069;延长油田股份有限公司勘探开发研究中心,陕西延安 716001;延长油田股份有限公司勘探开发研究中心,陕西延安 716001【正文语种】中文【中图分类】P618.13支撑剂是油气田压裂增产改造的主要材料，其性能好坏决定着对油层改造的效果以及施工的成败[1]。
压裂支撑剂技术指标包括粒径、球度、圆度、酸溶解度、浊度、体积密度、视密度、破碎率和导流能力等9项，从历史和现状看，国内外学者的研究方向主要集中在支撑剂产品的开发和应用方面[2-4]，对于产品自身性能指标的研究[5、6]则颇显不足。
因此，深刻发掘支撑剂技术指标的性能研究，积极指导生产实践是一项有意义的课题。
相对SY/T5018-2006标准[7]而言，SY/T5018-2014标准[8]对视密度的测定方法在样品质量、密度瓶规格和测试液等选择上进行了全面调整，不过笔者在实验过程中却发现调整后的2014标准方法的重复性和再现性较差，这是本文探讨视密度测定方法的动机。
支撑剂对低渗透油藏压裂影响分析
支撑剂对低渗透油藏压裂影响分析【摘要】我国现有的油田中，低渗透储量占有很大的比例，各大油田都有大规模的低渗透层。
但是这些资源开发利用的难度很大，其中水力压裂广泛用于低渗透油气藏，是油气井增产增注的一种有效措施。
本文研究支撑剂性能的好坏对水力压裂的影响，对支撑剂的酸溶解度、密度及抗破碎能力、浊度等性质进行分析，分析其对低渗透油藏压裂的影响。
【关键词】天然石英砂性能测试低渗透地层伤害水力压裂技术是现在油气井增产的主要措施，已经大面积运用到各种油气田的开发，包括高、中、低渗透油藏中，决定支撑剂在裂缝中的分布规律的主要因素有支撑剂性能、施工压力、压裂液等，支撑剂性能的提高可以大幅提高水基压裂的增产效果。
1 压裂支撑剂的性能压裂技术是改造油气田的重要技术手段之一，它利用人工方法把流体注入到岩石基层，一定要超过地层强度的压力，使得井筒周围能够产生大量的裂隙，然后加入一定量的支撑剂来维持，这样就可以形成一个高导流的通道。
也是保持油气物能够顺着压裂后的裂隙流出的一种重要的技术措施。
油气井在经过压裂后，其增产效果往往取决于裂缝的导流能力，因此，能够研发高性能的支撑剂对油气田的开采有很大的实用价值。
支撑剂的性能大致如下：（1）支撑剂的相对密度要低，这样便于泵入到地下。
（2）支撑剂颗粒粒径要根据油井的设计不同而有不同的设计要求。
大都为0.4～0.8mm，而且为获得高的导流能力，必须要求表面光滑，颗粒饱满，浊度值小于100FTU。
（3）支撑剂要有足够的抗压强度能耐受住强大的压力，要有足够的抗磨损能力，能抵抗强大的摩擦力，并且有能够支撑人工裂缝的能力（4）支撑剂颗粒在温度为2000C的条件下，不会与压裂液发生化学作用，而且酸溶解度最好小于7%。
虽然支撑剂的费用在压裂油井的施工总费用中所占的比例很小，但是支撑剂的质量的好坏对压裂后的效果有着很大的作用，可以说是直接影响该油井的效益。
2 支撑剂的性能对低渗透油藏压裂的影响石油的压裂支撑剂可以按密度和抗破碎能力分为以下的几类，低密度中等强度的支撑剂、中等密度高强度支撑剂。
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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。
3.1 体积校准
本文中的标准液体为纯水，纯水密度的测量在22℃室温中实现，利用修正计算纯水密度，表示为0.9971g/cm?。
通过计算，黄铜圆筒体积校准表示为85.5009mL。
本文使用八个密度瓶[3]，表1为具体质量及校准体积表。
3.2 支撑剂体积密度的检测
（1）不同支撑剂样本体积密度。
选择的支撑剂样品1及样品2都为石英砂，利用两名实验人员通过体积密度测定仪实现体积密度的检测结果具备差别，出现此情况的原因为石英砂的流动性较差。
支撑剂中的其他样品属于陶粒样品，也是两名实验人员通过体积密度测定仪实现检测，检测的体积密度比较接近，测得体积密度的较差和互差都比较小[4]。
八种不同的支撑剂，其中密度瓶法的体积密度比体积密度测定仪法要大，图1为不同支撑剂样品体积密度。
（2）不同密度瓶的体积密度。
使用1号石英砂样品及3号陶粒样品实现实验，实现不同密度瓶的检验，检验的次数为每个三次，计算其平均值。
利用体积密度测定仪实现测定和计算，然后展现检测结果。
不同密度瓶检测石英砂体积密度详见图2，不同密度瓶检测陶粒体积密度详见图3。
甲实验员对石英砂体积密度检测的差别比较大，陶粒体积密度的检测并没有太大差别，乙实验员检测石英砂及陶粒体积密度偏大。
不同的实验人员使用不同密度瓶检测支撑剂的体积密度具有较大的差别，体积密度检测仪体积密度恒定[5]。
4 提高检测精准性
要想使检测压裂支撑剂体积密度精准性得到提高，就要对密度瓶进行改进。
现有体积密度瓶的刻度都是在瓶口之下，导致在添加样品的时候无法精准对准刻度线，并且还容易填充为圆锥形或者斜坡形，使测试结果误差较大，而且重复性较差。
所以就要使其进行改进，使刻度线和瓶口能够重合，到瓶口刚好为100ml，使正中间垂直装填，充填满了之后使用专用的刀片刮平，降低测试的误差，使得有良好的重复性。
此种方法没有违背标准，并且加样器所使用的漏斗孔径严格根据API标准进行制定，密度瓶还是根据行业标准规定实现定制。
此种方法操作
较为简单，并且密度瓶设计较为合理，使检测结果可靠性及精准性得到提高[6]。
5 结论和建议
通过对大量实验数据的研究，得出以下结论：
（1）实验室中对支撑剂体积密度进行检测，通过相同实验员、利用不同密度瓶检测相同的支撑剂样品具有较大的差别，其极差为0.03001g/cm3。
不同的實验员对相同密度瓶检测支撑剂样品的差别也比较大，极差为0.06525g/cm3。
（2）建议取消使用密度瓶法检测支撑剂密度，利用体积密度测定仪对支撑剂体积密度进行检测，具有良好的精密度及重复性。
压裂设计人员应充分考虑支撑剂体积密度值的真实性。
参考文献
[1] 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[S].北京：国家能源局，2014.
[2] 胡科先，谷怀栋，杨红英.压裂支撑剂（陶粒）破碎率测定影响因素分析研究[J].石油工业技术监督，2014，30（8）：62-63.
[3] 刘冰.非金属矿制备低密度石油压裂支撑剂及其性能研究[D].信阳：信阳师范学院，2017.
[4] 营虎虎，张智平，乌永兵，等.检测压裂用支撑剂酸溶解度影响因素的研究[J].辽宁化工，2015，25（9）：1062-1065.
[5] 董小丽，潘文启，杨红英，等.压裂支撑剂性能对导流能力影响室内研究[J].石油工业技术监督，2017，33（8）：24-27.
[6] 岳俊磊.超低密高强度压裂支撑剂的制备及性能研究[D].太原：太原理工大学，2017.。