压裂液温度稳定剂的评价方法设计和应用
压裂液添加剂在现场压裂中的作用及应用
长庆油田化工集团
3.4.3破胶剂
把高粘度压裂液留在裂缝中将降低支撑剂充填层 对油和气的渗透性，从而影响了压裂作业的效果。因 此压裂施工结束后，为了让施工液体能尽快的从井下
裂缝中通过井筒排出地面，必须使用破胶剂。
100
temperature(du)
80 60 40 20 0 0 6 12 18 24 30 time(min) 36 42 48 54
800 600 400 200 0
V-t T-t
长庆油田化工集团
0.55%CJ2-6 交比100:0.6 1400 1200
Viscosity(cp)
1000 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 time(min) 36 42 48 54 60
井的吸收能力及驱替中的扫油效率。
长庆油田化工集团
二、压裂液现状
压裂液是压裂工艺技术的一个重要组成部分。
压裂液的选择、施工设计及整套操作步骤都有助于
确定油气井水力压裂后的产量。
从历史上来看, 压裂液研制主要侧重两个方面,
即提供充足的支撑剂运移, 减少砂粒充填的伤害。
长庆油田化工集团
2.1压裂液的主要功能
变成线型和网状体型结构混存的高分子水冻胶，其中 应添加必要的添加剂。水基冻胶压裂液是交联了的稠 化水压裂液。
特点：粘度高，造缝性能好，携砂性能强，粘度的可调和可控性好。
滤失系数低，液体效率高，高速流动时摩阻低于清水。
适用性：普遍适用于油气井增产、水井增注的作业。特别可以完成 高砂比、大砂量、宽造缝、深穿透的高难度压裂。
压裂液性能评价
压裂液性能评价压裂液性能评价压裂过程中，要求压裂液具有高的携带支撑剂的能力、低的摩阻力及在不同的几何空间、不同的流动状态下优良的承受破坏的能力。
能否达到完善这些性能，首要的工作在于对压裂液流变性能进行正常评价。
压裂液性能的测试和评价是为配制和选用压裂液提供依据，为压裂设计提供参考。
（1）流变性能测定1）基液粘度：压裂液基液是指准备增稠或交联的液体。
基液粘度代表稠化剂的增稠能力与溶解速度。
压裂基液粘度用范35旋转粘度计或用类似仪器测定。
对于不同井深的地层进行压裂，对基液粘度有不同要求。
对于低温浅井（小于2000m）基液粘度在40～60mPa·s；对于中温井（井深2000～3000m），基液粘度在60～80mPa·s；对于高温深井（3000～5000m），基液粘度在80～100mPa·s。
2）压裂液的剪切稳定性：评价压裂液的剪切稳定性实际上是测定压裂液的粘—时关系。
在一定（地层）温度下，用RV3或RV2旋转粘度计测定剪切速率为170s-1时压裂液的粘度随时间的变化。
压裂液的粘度降到50mPa·s时所对应的时间应大于施工时间。
3）稠度系数K'和流动行为指数n'：用粘度计测定压裂液室温至油层温度下的流动曲线，如图18-8，用此图可以计算得出压裂液在不同温度下的K'和n'值，即n'=lgD1-lgD lg -lg 212ττ(18-15)式中n'—流动行为指数；τ—剪切应力，mPa ；D —剪切速率，s -1。
K'值越大，说明压裂液的增稠能力越强；n'值越大，说明压裂液的抗剪切能力越好。
但是K'值大，n'值就小。
n'值在0.2～0.7之间。
K'，n'值亦可以用旋转粘度计测定不同剪切速率下的应力值，再经计算得出。
（2）压裂液的滤失性测定压裂液向油层内的渗滤性决定了压裂液的压裂效率。
SSFC可逆交联抗盐压裂液室内评价及现场施工试验
SSFC可逆交联抗盐压裂液室内评价及现场施工试验随着页岩气、页岩油等非常规油气资源的开发，水平井和压裂技术在油气田勘探开发中得到了广泛应用。
在水平井压裂作业中，盐地层对井下作业的影响十分显著。
盐地层不仅会引起岩心膨胀和裂缝闭合等问题，还会对压裂液体系的稳定性和性能造成影响，进而影响压裂效果。
因此，开发一种可逆交联抗盐压裂液对于盐地层井的压裂作业具有重要意义。
本文将对SSFC可逆交联抗盐压裂液进行室内评价，并通过现场施工试验验证其性能。
一、SSFC可逆交联抗盐压裂液的组分及性能1.组分SSFC可逆交联抗盐压裂液的主要组分包括水、增稠剂、交联剂、降粘剂、减压剂、分散剂等。
其中增稠剂主要有聚合物增稠剂，交联剂主要有硼酸、磷酸或铝酸及其盐类，降粘剂主要有羧甲基纤维素、减压剂主要有硼酸盐类等。
2.性能SSFC可逆交联抗盐压裂液具有较高的低切削应力和低滤失率，良好的温度适应性和适度的降粘性能。
在盐地层井的压裂作业中表现出较好的抗盐性能和良好的流变性能，能够在高温高压条件下保持液体稳定性和良好的封堵性能。
二、SSFC可逆交联抗盐压裂液的室内评价1.抗盐性评价通过模拟盐地层的实验条件，研究SSFC可逆交联抗盐压裂液在不同盐度条件下的稳定性和性能变化。
实验结果显示，SSFC可逆交联抗盐压裂液在高盐度条件下仍具有较好的稳定性和流变性能。
2.流变性能评价通过旋转粘度实验、剪切速率扫描实验等评价SSFC可逆交联抗盐压裂液的流变性能。
结果显示，该液体体系具有较高的低切削应力和适度的降粘性能，有利于压裂作业的进行。
1.施工方案设计根据井下地层条件和作业需求，设计SSFC可逆交联抗盐压裂液的配方和使用方案。
确定施工工艺和条件，准备所需设备和药剂。
2.施工现场操作进行SSFC可逆交联抗盐压裂液的现场施工试验，包括搅拌、调配、注入等操作。
监测液体性能变化，确保液体体系稳定性和良好的封堵性能。
3.试验效果评价通过现场试验结果评价SSFC可逆交联抗盐压裂液的施工效果和性能表现。
1-压裂液性能评价方法
目录
1.概述 2.压裂液的主要用途 3.压裂液的类型 4.压裂液性能指标 5.压裂液关键性能评价
3.压裂液类型
(1)水基压裂液：水溶胀性聚合物经交链剂交链后形成的冻胶。 成胶剂：植物胶、纤维素衍生物、合成聚合物。 交联剂：硼酸盐，钛、锆等。 破胶剂：过硫酸胺、高锰酸钾和酶等。 其它添加剂:助排剂、粘土稳定剂等 (2)油基压裂液：对水敏性地层，多用稠化油，基液为原油、
D
2)幂律型流体压裂液 假塑型流体的本构方程： KD n
当n=1时，
KD n1 D
视粘度：
a KD n1
n小于1，所以剪切速率愈大，视粘度愈小。
假塑性液体具有两个流变参数，对幂律方程两边取对数
得到：
lg lg K nD
3)其它流动类型的压裂液
①宾汉型流体
流体具有屈服值，加上一定的压力后，流体才从静止状 态开始流动，剪切应力与剪切速率成线性关系,宾汉流 体的流动方程是： y D
压裂液类型 线型
交联型
线型 交联型
水外相多重乳化液
酸基泡沫 水基泡沫 醇基泡沫 线型体系 交联体系
主要组分①
通常应用对象
胶 化 水 ， HPG ， HEC CMHPG，CMHEC等
交 联 剂 +HPG ， HEC 或 CMHEC等
油，胶化油
短裂缝，低温 长裂缝，高温 水敏性地层，短裂缝
交联剂+油
水敏性地层，长裂缝
③顶替液 ：中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预 防砂卡的作用；注完携砂液后要用顶替液将井筒中全部携 砂液替入裂缝中，以提高携砂液效率和防止井筒沉砂。
(2)压裂液的性能要求 前置液及携砂液，都应具备一定的造缝能力并
使裂缝壁面及填砂裂缝有足够的导流能力。 ①滤失少 ②悬砂能力强 ③摩阻低 ④稳定性 ⑤配伍性 ⑥低残渣 ⑦易返排 ⑧货源广、便于配制、价钱便宜
裂缝稳定剂实验评价
（ １ ． Ｈｅ ｒ ｉ ｏ ｔ — Ｗ ａ ｔ ｔ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｅ ｄ ｉ ｎ ｂ ｕ ｒ ｇ ｈ Ｅ Ｈ１ ４ ４ ＡＳ ， Ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄＫ ｉ ｎ ｇ ｄ ｏ ｍ； ２ ． ＭＯ ＥＫ ｅ ｙＬ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｙ ｔ ｏ ｆＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ（ Ｂ ｅ ｏ ＇ ｉ ｎ ｇ ） ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ４ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ． Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆＳ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｃ ， Ｂ ｅ Ｏ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｏ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｏ ｎ ｃ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ｕ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｓ ａ ｔ ｆ ｅ ｒ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ａ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｕ ｍ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｎａ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｈｅ ｔ ｒ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ
速溶胍胶压裂液体系性能评价与应用
速溶胍胶压裂液体系性能评价与应用乔雨【摘要】针对新型速溶胍胶压裂液体系进行系统评价，并与常规胍胶体系性能对比，针对地层特点进行配方优化并投入现场使用验证。
新型速溶胍胶压裂液体系溶胀时间快，耐温性能好，水不溶物是常规胍胶的一半，破胶液残渣较普通胍胶降低64%以上，破胶时间可控性强。
%According to the new instant guanidine gum fracturing fluid system of evaluation system, and with the conventional guanidine gum system performance comparison, the characteristics of the strata formulation optimization was studied and used on the spot verification. Swelling time of new instant guanidine gum fracturing fluid system was fast, with good performance of temperature, water insoluble matter was half of the conventional guanidine gum, broken glue residue decreased more than 64% compared with ordinary guar gum, breaking gel time had strong controllability.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P139-141)【关键词】速溶胍胶;性能评价;现场应用【作者】乔雨【作者单位】中国石化东北油气分公司，吉林长春 130062【正文语种】中文【中图分类】TQ914.1常规压裂施工都是采用先配液后施工的工艺技术，1985年以来，国外最先研究开发了一种压裂液连续配注技术(Continuous MixProcess)。
(完整word版)压裂液性能评价-粘土稳定剂
压裂液总结压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能,较低的摩阻压降,优秀的支撑剂输送和悬浮能力，而在施工结束后,又能够快速彻底的破胶返排，残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好，对储层造成的潜在性伤害应最小，从而获得较理想的施工效果.因此，在优选水力压裂所用的工作液时，应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍,对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手，优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。
压裂是油气井增产，水井增注的有效措施之一。
特别适于低渗透油气藏的整体改造。
压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝，能改善储集层流体向井内流动的能力,从而提高油气井产能。
然而，压裂作业中压裂液进人储集层后，总会干扰储集层原有平衡条件，压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用，当前者占主导时，压裂增产，反之则造成减产.为了获得较好增产效果，就应充分发挥其改善储集层的作用，尽量减少对储集层的伤害。
一、压裂液对油气层的损害压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液"之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有:一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害；二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害；三是压裂施工过程中的损害。
1．压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害1)压裂液滤液对油层的损害在压裂施工中，向储集层注人了大量压裂液,压裂液沿缝壁渗滤人储集层，滤液的侵人改变了储集层中原始含油饱和度,并产生两相流动，流动阻力加大。
毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。
如果储集层压力不能克服升高的毛细管力，则出现严重和持久的水锁.故选择压裂液时首先应当考虑，当压裂液向储集层发生渗滤引起流动阻力增加时，储集层压力能否克服该附加阻力。
低伤害压裂液室内评价及其应用
收 稿 日期 ： （ Ｏ一０ —２ ； ２） ｌ ４ ０ 审稿 人 ： 广 胜 ； 辑 ： 开澄 曹 编 关
基 金项 目 ： 龙 江 省 自然 科 学 基 金 项 目（ ２ ０ ０ ） 黑 Ｅ ０ ９２ 作 者简 介 ： 远 亮 （ ９ ３ ） 男 ， 程 师 ， 刘 １７一 ， 工 主要 从 事 油 气 田开 发 工 程 管 理 方 面 的研 究
选层 和现 场试验 ．
１ 储 层 微 观 孔 喉 特 征
１ １ 岩 性 ．
大情 字井 油 田储 层岩 性 以粉砂 岩为 主 ， 有少 量细 砂岩 ． 含 颗粒 分选 中等 ， 次棱 角状． 岩 的矿物 成分 主 砂 要 有石英 、 石 、 屑． 中石 英 质量 分 数 为 ３ ～４ ， 石质 量 分 数 为 ３ ～４ ， 屑 质量 分 数 为 长 岩 其 ０ ２ 长 ２ ５ 岩 ２ ～３ ， 为 岩屑质 长石 砂岩． ０ ４ 并 储层胶 结 物 以灰 质 和泥 质 为主 ， 少量 硅 质． 质 以方 解石 为 主 ， 含 灰 其质 量 分数 为 ２ ～１ ， ５ 最高 可达 ３ ． ５ 泥质 质量 分 数 为 ５ ～ ２ ． 质 主要 以石英 次 生 加 大边 和 粒 间 自 Ｏ 硅
高 ， 一 段 的 Ⅱ、 青 Ⅲ砂 组 黏 土 总 量 达 ４ ， 二 段 的 Ⅱ 、 砂 组 黏 土 总 量 达 ５ ～ ６ ， 三 段 的 Ⅺ砂 组 黏 土 青 Ⅳ ％ 青
质 量分数 高达 ７ ， 四段 的 Ⅱ、 泉 Ⅲ砂 组 黏 土 总 量 达 ６ ～ ８ ． 感 性 分 析 主 要 包 括 无 速 敏 性 、 敏 中等 偏 弱 水
刘 远 亮
（吉 林 油 田分 公 司 开 发 部 ， 吉林 松 原 １ ８０ ３ ０ ０）
压裂液的室内评价
压裂液评价及优化压裂液的研究是压裂改造的重要研究内容，其性能除了在施工时要求具有良好的耐温耐剪切性能及流变性能、低的施工摩阻和良好的支撑剂输送能力外，在施工结束后还能彻底破胶快速返排，使进入储层的压裂液滤失液造成的伤害最小，从而获得理想的压裂效果。
根据国内外多年研究，压裂液的伤害主要体现在以下两大方面，首先是压裂液滤液及残渣对储层基质的伤害。
压裂液滤液进入储层基质，接触储层中的水敏性矿物，使之发生膨胀，导致孔隙孔喉变小，流体的流动变得困难。
由于储层岩石的孔隙孔喉小，压裂液滤液进入后，在毛细管力作用下，发生物理堵塞，主要是水锁、气锁和贾敏效应，增大流体的流动阻力。
当压裂液的优选针对性不强时，存在与地层岩石、地层水不配伍的情况，从而导致多种形式的伤害。
压裂液残渣高时，破胶后的残渣堵塞在裂缝壁面的基质孔隙中，导致流体流动阻力增大。
另外，储层通常都有不同类型、不同程度的敏感性，当压裂液与储层不配伍或配伍性不好时，也会引起储层的敏感性伤害。
其次是压裂液冻胶和残渣对水力支撑裂缝的伤害与解决方法。
当压裂液不能很好破胶，或压裂液残渣含量高时，它们就会降低水力支撑裂缝的渗流能力或导流能力，主要有两种方式：一是压裂液的滤饼、压裂液浓缩物充填在支撑剂中；另一种是压裂液中的水不溶物堵塞在支撑剂的孔隙中。
针对这两种情况，可以通过加大破胶剂量和合理的破胶剂追加程序，使之彻底破胶；通过优选稠化剂及其浓度，降低水不溶物、残渣量。
在室内研究基础上，从“降低残渣、降低粘滞阻力、降低大分子物质”出发，完成了压裂液体系的室内研究和性能评价，并进行现场试验和应用。
1.1 压裂液添加剂筛选评价在对储层地质特征、流体性质和储层敏感性分析研究的基础上，从添加剂的优选、压裂液体系的组成、各项性能等方面进行了分析研究，采用了真实的砂岩模型从微观机理上进行了压裂液对储层的伤害实验分析研究，目的是为了评价压裂液滤液对储层的伤害程度以及各添加剂发挥作用程度。
压裂用粘土稳定剂的研究进展及性能评价方法
水 敏性 期 间 ） 、 阳离子 有机聚 合物粘 土稳
定剂（ ２ Ｏ世纪 ８ Ｏ年代 以后 ） 三 个 阶段叫。 多核 聚合物
弱
中 等 偏 弱
中等偏强
强
也 称 为无 机 阳离 子 聚 合 物类 粘 土 稳 定剂 ， 主要有 羟 基铝、 羟 基铁 、 氯氧 化 及 环 境 友好 型 的铝 ／ 锆 复合 物
于砂岩油藏 ， 均含有大量 的粘土矿物。 当油藏 中粘土
含量 介 于５ ％～２ Ｏ Ａ时 ｏ ， 通 常认 为该 油层 粘土 含量较
目前 ， 有机 阳离 子 粘 土稳 定 剂 成为 现 阶段 研究 的热 点 ， 且 主要 研究 以季 铵 盐型 、 聚季 铵盐型 粘土稳 定剂 为 主 ， 其中， 合成 的原 料 主要 为 烯丙 基 氯 、 环氧
因此 ， 对 于粘 土 矿物 和微 粒含量 较 高的地层 ， 为
了实现油气 田的高产、 稳产 目 标， 将稳定粘土技术应 用 于钻 井 、 注水、 压裂、 酸 化 和修 井 等措 施 中 至关 重
要。
１ 粘 土稳定 剂 的国 内外发 展现 状及 发展趋 势 粘 土稳定 剂 的研 究 主要 经历 了无 机 盐类 （ ２ Ｏ世 纪５ Ｏ ～６ Ｏ年 代 ） 、 阳离 子表 面活 性 剂及 多 核 聚合 物
氯丙烷和三甲胺等 ， 反应的方式大多以缩聚反应、 取 代反应和水溶液 自由基聚合反应为主 ， 且聚合反应
一
般 采用氧 化还 原体 系作 为 引发剂 。
近年 来 ， 季 铵 盐 型粘 土 稳 定剂 在 国内外 具有 广
１ ． １ ． １ 季 铵盐 型
表 。一些 能够运 移 的石 英微 粒及 非膨 胀 型 的粘土矿
一种评价压裂液温度稳定剂的方法[发明专利]
![一种评价压裂液温度稳定剂的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5c60c8a6767f5acfa0c7cd5a.png)
专利名称：一种评价压裂液温度稳定剂的方法
专利类型：发明专利
发明人：范海明,范海建,王兆兴,周海刚,王增林,康万利,戴彩丽,陈泽宇
申请号：CN201611161991.7
申请日：20161215
公开号：CN106769665A
公开日：
20170531
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明对压裂液温度稳定剂作用原理进行了分析，提出了以压裂液在保证压裂施工的情况下，能够使用的储层最高温度T(η，t)表征压裂液体系的耐温性能，并通过测定加入温度稳定剂前后T(η，t)的差值T(η，t)才能够评价温度稳定剂的作用效果。
在此基础上，设计了压裂液温度稳定剂的评价方法，即通过压裂液的粘温曲线测定T以确定搜索T(η，t)的上限温度，从上限温度开始，通过数值搜索方法逐渐搜索加入温度稳定剂前后T(η，t)，以计算加入温度稳定剂后适用温度提高值。
以胜利油田常用压裂液和温度稳定剂为例，说明了评价数据的具体分析方法。
申请人：中国石油大学(华东)
地址：266580 山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号中国石油大学(华东)
国籍：CN
代理机构：北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：刘元霞
更多信息请下载全文后查看。
石油工程技术 井下作业 水基压裂液使用性能评价方法
水基压裂液使用性能评价方法1主题与适用范围本规程规定了水基压裂液性能评价的内容及要求。
本规程适用于水基压裂液性能评价分析操作。
2引用标准SY5107-86《水基压裂液性能评价推荐做法》SY/T5107-2005《水基压裂液使用性能评价方法》3技术要求项目指标基液粘度(mPa.s)≥50耐温耐剪切性能(mPa.s)≥50N0.3-0.7K(mPa.sn)>10ⅹ102破胶性能(mPa.s)≤6破胶液表面张力(mN/m)≤32破胶液残渣(mg/l)≤600破胶液与地层流体配伍性不发生沉淀，破乳率>90%滤失系数(m/√min)≤5ⅹ10-4基质渗透伤害率(%)≤15降阻率(%)≥404检验方法4.1主要仪器设备Fann-35六速旋转粘度计或同类仪器：量程0-900mPa.s电动变频搅拌器或同类仪器：0-1000r/min电子天平：感量0.01g电热恒温干燥箱：控温灵敏度2℃电热恒温水浴：0-100℃岩芯抽空饱和试验装置高温高压滤失仪管道摩阻仪4.2性能测定4.2.1基液粘度的测定按比例称量增稠剂，倒入PH值反应呈弱碱性的500ml搅拌状态下的清水中，搅拌至增稠剂完全分散后，加入酸性PH调节剂至弱酸性，搅拌5min后，按比例加入其它添加剂，最后加入碱性PH调节剂至交联所需PH值。
放置2-4h后，用Fann-35粘度计，在环境温度，剪切速率170S-1条件下，测其稳定粘度。
现场配制的基液，取混合样在环境温度，剪切速率170S-1条件下，测其稳定粘度。
4.2.2耐温耐剪切性能按配方比例加入交联剂和破胶剂，用Fann-35粘度计，在170S-1条件下，每5.0min 记录温度和粘度读数，从30℃开始试验，25min内升到所需温度，然后继续剪切，直到粘度小于50mPa.s，记录全过程时间、温度和表观粘度对应的所有数据。
4.2.3流变性能测定按SY/T5107-2005《水基压裂液使用性能评价方法》第6.7条的方法测定。
1-压裂液性能评价方法
流体具有屈服值，加上一定的压力后，流体才从静止状 态开始流动，剪切应力与剪切速率成线性关系,宾汉流 体的流动方程是： y D ②屈服假塑型流体
流体是带有屈服值的假塑型液流体，其流变方程为：
n y KD
③胀流型流体 流变方程为:
n KD
(n>1)
(2)幂律液体流动过程中的视粘度计算
砂、发生水锥和防止近井地带的相平衡破坏而向凝析转化。
同理，用以上各项技术，也可达到注水井增注的目的。
1.概述-油层改造工作液的含义
油层改造工作液主要是指在油层改造过程中， 应用的压裂液和酸液。 压裂液主要用于油藏的压裂改造，是油层水力 压裂改造过程中的关键环节。它的主要功能是张开 裂缝、并沿裂缝输送支撑剂。因此，性能优良的压 裂液是保证压裂施工成功的关键因素，压裂液的性 能包括压裂液的流变性、滤失性、摩阻等均对压裂 施工产生重要影响。一种性能优良的压裂液应当满 足粘度高、摩阻低、滤失量小、对地层无伤害、配 制简便、材料来源广、成本低等条件。
n
2)缝流
2n 1 幂律液体在裂缝中流动的本Hale Waihona Puke 方程： w K 3 n
n
在缝中任意断面上压裂液的视粘度为：
2n 1 6v f K 3n w
n
6v W
n
n 1
(2)压裂液的性能要求
前置液及携砂液，都应具备一定的造缝能力并 使裂缝壁面及填砂裂缝有足够的导流能力。
①滤失少
②悬砂能力强
③摩阻低
④稳定性 ⑤配伍性 ⑥低残渣 ⑦易返排
⑧货源广、便于配制、价钱便宜
目
录
1.概述
试井分析方法评价压裂效果应用
试井分析方法评价压裂效果应用摘要：压裂是目前低渗透油藏投产和措施改造的重要技术手段。
正确地评价压裂效果是勘探开发低渗透油藏的重要工作，过去往往以产量变化来评价压裂效果，但是究竟是什么原因促使产量提高，还有没有潜力再提高或为什么压裂无效果，则缺少定量的评价。
利用试井方法可以在某种程度上解决这些问题。
通过试井资料计算出来的裂缝半长、裂缝传导系数、无因次裂缝传导系数、表皮系数等参数，再结合压力曲线形态特点就可以对压裂效果进行评价。
这也是目前评价压裂效果行之有效的方法。
关键词：压裂压力恢复试井导流能力1. 试井评价方法概述通过对压裂前后不同时期试井曲线特征及解释结果的分析，可以对压裂效果进行较为准确的评价，为油田开发方案的调整提供依据。
矿场实践中，一般有以下几种方法对压裂的过程进行评价和监控：①压裂前压力恢复试井优选压裂井段；②压裂后压力恢复试井评价压裂效果；③压恢试井验证压裂设计模型；④压裂后不同时期压力恢复试井评价压裂液和支撑剂的性能；⑤压裂后干扰试井确定主裂缝的方向。
2. 压裂见效井压力恢复试井曲线分析一般认为，压裂见效有以下几种情况：形成较长的高导流能力的裂缝；形成较长的低导流能力的裂缝；形成短裂缝；虽未形成有效裂缝，但改善了井底附近污染。
对应的压力恢复试井曲线有其显著特点：①形成长裂缝，高导流能力的试井曲线，可以分析得到可靠的渗透率、表皮系数、裂缝半长、无因次导流系数等参数；②形成长裂缝，低导流能力的试井曲线，渗透率、表皮系数等参数需根据压裂前试井分析结果确定，可定性分析裂缝半长、无因次导流系数等参数；为了更好地准确评价压裂效果，建议在压裂前后都进行压力恢复试井；③形成短裂缝的试井曲线，可以分析得到可靠的渗透率、表皮系数、裂缝半长、无因次导流系数等参数；④压裂后近井地带污染得到改善的试井曲线，可分析得到可靠的渗透率、表皮系数等参数。
根据面22-2井压裂后压力恢复试井曲线显示：续流段过后出现1/4斜率直线段，显示出明显的双线性流特征，之后经过渡段出现拟径向流水平段，说明压裂形成了有限导流裂缝。
抗温耐盐压裂液的研制及评价
抗温耐盐压裂液的研制及评价随着海洋油气开采的不断深入，温度和盐度的变化以及高压环境的影响越来越明显，传统的压裂液往往难以满足作业需要。
因此，研制抗温耐盐压裂液已经成为了油气开采工程的重要研究方向之一。
本文主要介绍一种新型的抗温耐盐压裂液的研制和评价方法。
首先是材料的选择，我们选用了具有高温耐受性和盐度耐性的聚合物作为主要原料，同时添加了一些钠离子和钾离子等离子体，以使得液体在高温环境下能够保持稳定性。
同时，添加了一些纳米材料，以增强液体的黏稠性和抗拉伸强度，提高压裂效果。
在实验室测定中，我们采用了一种称为交联密度方法的新型评价方法。
它是基于原子力显微镜技术，通过测量聚合物链之间的交联密度来评价压裂液的质量。
实验结果表明，该抗温耐盐压裂液的交联密度高于传统液体，可提高100%以上，同时在高温高压环境下也能保持稳定，抗压裂效果显著。
此外，我们还对该压裂液进行了现场应用测试。
选取了一处温度较高且盐度较高的油田作为试验点，采取了注水、注泥和注压裂液的方式进行开采。
结果表明，该抗温耐盐压裂液在实际应用中具有较高的稳定性和良好的压裂效果，可有效提高油田的开采效率。
综上所述，我们研制的抗温耐盐压裂液具有优异的性能和压裂效果，可以满足海洋油气开采的需求。
同时，该文提出的交联密度评价方法也为压裂液的质量评价提供了新的思路。
但是该研究还有待进一步扩展和深入，例如对于纳米材料的安全性评价等方面还有一些挑战和问题需要解决。
由于海洋油气开采环境的特殊性，压裂液需要具备耐受高温高盐度的特性。
在过去的研究中，许多学者已经开始了这样的工作，但是他们的工作往往只是针对单一的条件下的压裂液的研究，没有全面的考虑到压裂液在高压高温环境下的稳定性、黏度、抗张强度等方面特性的综合要求。
在本文中，我们采用了一种多因素综合考虑的策略，以得到一个具有广泛应用价值的抗温耐盐压裂液。
我们首先选择了具有耐热、耐盐度等特性的聚合物作为基础材料，并在此基础上添加了一些钠离子、钾离子等离子体，使其在高温高盐度环境下保持稳定。
HEC煤层压裂液的性能评价及应用
HEC煤层压裂液的性能评价及应用摘要结合煤层孔隙度小、渗透性差等物性特征，对压裂液配方进行优化，筛选出适合煤层物性的HEC压裂液，并对其性能进行了评价。
研究表明，HEC是一种无损害压裂液，适合于低温煤层进行压裂改造，它具有增稠能力强、无残渣、易破胶返排等特点。
在陕西柳林地区进行了5次现场试验，效果显著。
主题词煤层气压裂液HEC一、前言煤层气属于非常规天然气，是在煤化过程中生成、以物理吸附形式储集在煤层中的、以甲烷为主的自生自储天然气，又称煤层甲烷。
煤层的原始渗透率一般都很低，加上煤层在钻井完井过程中不同程度会受到伤害，因此煤层气井的自然产能一般很低。
为了提高气井产量，必须对目的煤层进行改造。
目前最有效的改造措施是采用水力压裂改善煤层的渗流通道，获得高产煤气。
在煤层压裂施工中，压裂液是压裂施工成败的关键所在。
压裂液性能不好，容易脱砂形成“砂丘”，导致压裂施工失败;或是压裂液与煤层主体不配伍，在煤层表面形成二次吸附，使压裂后液体返排困难，从而影响压裂效果。
因此，以HEC为主剂，结合煤层各种物性，对煤层压裂液配方进行了室内研究，并于1998年8月在陕西柳林地区煤层压裂中进行了现场应用。
二、HEC的基本性能HEC俗称羟乙基纤维素，是纤维素的一种非离子型衍生物。
它是由氯乙醇与棉浆或漂白木浆制成的碱纤维素作用后得到的产物，对电解质具有优良的溶盐性，取代度为1.2-2.0，相对分子质量约为30万。
HEC是由葡萄糖单体组成的主链，在环的相对边上，羟基与碳邻位。
它是一种高分子化合物，由于在水溶液中高分子间相互盘绕，使其具有较强的增粘性。
它的使用浓度一般为0.4%一0.6%。
HEC具有良好的水溶性和增粘性，几乎不含有任何残渣，其水不溶物含量低(见表1)表1 HEC基本性能为使HEC压裂液接近或达到煤层环境的物化性能，并且保证压裂施工成功和压后顺利返排，在HEC压裂液体系中必须加人各种添加剂，以满足各方面的要求及达到一定的性能指标。
专业实训-压裂液设计
1.地层条件：2.压裂液类型及添加剂选择（1）压裂液类型的选择因为该地层为酸敏地层，且无水敏，考虑施工成本，选择水基胍胶压裂液。
（2）稠化剂的选择采用浓度为0.55%的羟甲基丙基胍胶作为稠化剂时，在150摄氏度的情况下的基液年度为93~96mPa·s且残渣含量少，因为地层温度为120℃，所以可以采用羟甲基丙基胍胶作为稠化剂。
（3）交联剂因为地层温度过高，所以采用有机硼交联剂（4）高温稳定剂采用SD2-6B座位高温稳定剂，使压裂液在高温条件下有较好的抗剪切能力。
（5）黏土稳定剂采用KCl作为高温压裂液的黏土稳定剂。
（6）助排剂采用SD2-9作为助排剂。
（7）破胶剂采用过硫酸铵胶囊作为破胶剂，在前置液中破胶剂的使用最大浓度原则上不要超过0.01%，在加入过程中要保证破胶剂追加速度平稳，以先慢后快，先少后多的原则加入。
（8）杀菌剂采用乙二醛作为高温压裂液的杀菌剂。
（9）PH调节剂采用NACO3作为高温压裂液的PH调节剂。
综上所述压裂液配方为：0.4%胍胶+0.55%羟甲基丙基胍胶+0.2%有机硼交联剂+0.3%SD2-6B+0.2%KCl+0.2%SD2-9+0.3%乙二醛3．实验评价方法（1）基液PH测定用PH试纸或PH计测定基液的PH值。
（2）表观粘度的测定采用粘度计测定基液粘度。
（3）压裂液耐温能力测定在粘度计样品杯中加满压裂液后，对样品加热。
控制升温速度3℃/min0.2℃/min,从30℃开始试验，同时转子以剪切速率170s-1转动，压裂液在加热条件下受到连续剪切，以表观粘度降为50mPa·s时对应的温度表征为试样的耐压能力。
（4）压裂液耐温耐剪切能力测定在粘度计样品杯中加满压裂液后，对样品加热。
控制升温速度3℃/min0.2℃/min，从30℃开始试验，同时转子以剪切速率170s-1转动，温度达到要求测试的温度后，保持剪切速率和温度不变，直至达到要求的剪切时间为止。
（5）压裂液流变参数测试在粘度计样品杯中加满压裂液后，对样品加热。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2017年第41卷第4期中国石油大学学报（自然科学版）Journal o f China University o f PetroleumVol.41 No.4Aug. 2017文章编号：1673-5005(2017)04-0160鄄07 doi:10. 3969/j. issn. 1673-5005. 2017. 04.021压裂液温度稳定剂的评价方法设计和应用范海明\王兆兴\范海建\周海刚2,左家强3，陈凯3,王增林\康万利\戴彩丽1(1.中国石油大学石油工程学院，山东青岛266580; 2.中国石化胜利油田分公司技术检测中心，山东东营257061;3.中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院，山东东营257067)摘要:为考察温度稳定剂对压裂液耐温性能的提升效果，设计从上限温度开始通过数值搜索方法逐步确定最髙温度T max (浊。
，《。
）计算温度稳定剂对压裂液适用温度的提髙值A T max (浊…，t…)的方法;通过实验分析两种压裂液温度稳定剂对有机硼交联羟丙基瓜胶压裂液的作用效果。
结果表明：加人0. 1% ~0郾8%的温度稳定剂S-1、S-2分别可以使得压裂液的最髙适用温度提髙4. 5 ~10益、6 ~14益；所设计的评价方法可以判别不同压裂液温度稳定剂产品的作用效果差异。
关键词:压裂液；耐温性能；温度稳定剂；评价方法设计；二分搜索法中图分类号:T E 357.46 文献标志码：A引用格式:范海明，王兆兴，范海建，等.压裂液温度稳定剂的评价方法设计和应用[J].中国石油大学学报（自然科学 版），2016,41(4):160-166.F A N Haiming，W A NG Zhaoxing，F A N Haijian，et a l.Design and application o f the evaluation method for fracturing fluid temperature stabilizer[ J]. Journal of China University o f Petroleum (Edition o f Natural Science)，2016,41(4) :160-166.D e s i g n a n d a p p l i c a t i o n o f t h e e v a l u a t i o n m e t h o d f o r f r a c t u r i n gfluid t e m p e r a t u r e stabilizerF A N Haiming1，W A NG Zhaoxing1，F A N Haijian1，ZH O U Haigang2，Z U O Jiaqiang3，C H E N Kai3，W A N G Zenglin1，K A N G Wanli1，DAI Caili1(1. College o f Petroleum Engineering in China University o f Petroleum,，Qingdao266580，China；2.Technology Inspection Center o f Shengli Oilfield Company，SIN O PEC，Dongying257061，China；3.Petroleum Engineering Technology Research Institute o f Shengli Oilfield Company，SIN O PEC，Dongying257067，China)Abstract: In order t o evaluate the improving effect o f the temperature stabilizer on the temperature resistance properties o f fracturing fluid，one method was designed，in w-hich the highest temperature Tm a x(浊0，t0) w-as deter^nined gradually using the numerical search method starting from the upper limit temperature，and the increased value o f applicable temperature A T m a x(浊0，t0) for temperature stabilizer was calculated. The improving effects o f two temperature stabilizers for organic boron crosslinked hydroxypropyl guar gum fracturing fluid were analyzed experimentally. I t i s found that the Tm a x(浊0，t0)o f fracturing fluid increases 4.5-10 益 and 6-14 益 by the addition o f0. 1%-0. 8% temperature stabilizer S-1 and S-2，respectively. Hence，the designed evaluation method i s able to distinguish the performance o f different temperature s t a b i l i z e r s.Keywords: fracturing fluid；temperature resistance properties；temperature stabilizer; evaluation method design；binary search method收稿日期:2017-02-10基金项目：国家自然科学基金项目（51574267, 21273286);中央高校基本科研业务费专项（15CX08003A);国家科技重大专项(2016Z X050U004);长江学者和创新团队发展计划（IRT14R58);长江学者奖励计划项目（T2014152)作者简介:范海明（1982-),男，副教授，博士，研究方向为油田化学。
E-mail:haimiiigfaii@126. com。
第41卷第4期范海明，等：压裂液温度稳定剂的评价方法设计和应用•161•压裂是非常规和低渗透油气田增产增注的重要 措施之一[1鄄3]。
压裂液的主要功能是延伸裂缝和输 送支撑剂，通过混合和泵送设备将支撑剂送至裂缝 中，并且铺设在裂缝内希望的位置，决定这些功能的 一个重要性质是压裂液的流变性质[410]。
随着压裂 工艺技术的不断完善,越来越多的高温油气储层已 成为压裂增产改造的首选目标。
对高温油气储层进 行压裂施工，压裂液必须具备良好的耐温性能[1117]。
压裂液温度稳定剂用来增强压裂液的耐 温能力，以满足不同地层温度对压裂液的黏度与温 度、黏度与时间稳定性的要求[18]。
然而，压裂液温 度稳定剂性能评价还缺少统一的科学规范[19—22]。
压裂施工时，压裂液在地层温度下保持压裂要求的 有效黏度的时间不能少于压裂作业时间，否则会由 于压裂液黏度的降低而影响压裂施工的效果[1—3]。
在压裂液温度稳定剂的性能评价方法中，不仅要考 虑压裂施工的最低有效黏度，更要考虑压裂液有效 黏度所能维持的时间。
笔者分析表征压裂液耐温性 能的相关参数和压裂液温度稳定剂的作用，提出利 用加入温度稳定剂前后T mai(浊〇，)的差值A T m a i (浊。
，)来评价压裂液温度稳定剂的效果;从上限温 度开始通过数值搜索方法逐步确定Tm…(浊。
，)以计算温度稳定剂对压裂液适用温度的提高值A T…m (浊。
，);利用有机硼交联羟丙基瓜胶压裂液按照设 计的评价方法分析压裂液温度稳定剂的作用效果。
1实验1.1实验材料羟丙基瓜胶（H P G)由东营市信德化工有限责 任公司提供;有机硼交联剂T B-1、温度稳定剂S-1 和S-2均由胜利油田石油工程技术研究院提供;氢 氧化钠购自于国药集团化学试剂有限公司；实验用 水为蒸馏水。
1.2实验方法1.2.1压裂液的制备量取配置一定量压裂液所需的实验用水，缓慢 加入所需量的H P G，利用高速揽梓机在6000 r/min 下搅拌5 min。
然后再往杯中加入一定量的N a O H 溶液以调节溶液至设定的p H值，加入所需量的温 度稳定剂S-1，继续高速搅拌5 m i n后倒入烧杯。
密封烧杯将其放入30益恒温箱中恒温4 h作为基 液。
在搅拌杯中加入一定量的基液,再在搅拌状态 下按配方设计的交联比加入一定量交联剂T B-1，继 续搅拌数分钟至形成黏弹性良好的均匀压裂液体系，即可获得不含有和含有一定浓度温度稳定剂的 压裂液样品。
1郾2郾2压裂液表观黏度测定压裂液样品的黏度-温度曲线、黏度-时间/黏 度-温度曲线的测定在H A A K E M A R S-芋型高温高 压流变仪（Th e rmo Fisher Scientific，Germany)上进行。
压裂液体系黏度-温度曲线量的测定须取配制 的压裂液样品50 m L，加入H A A K E M A R S-芋型高 温高压旋转流变仪中，设定升温速率为（3郾0 ±0郾2)益/m i n，对样品持续升温，同时以170 s-1的剪切速 率对样品进行持续剪切，并测试相应温度下的表观 黏度,得到压裂液体系黏度-温度曲线。
压裂液体系黏度-时间曲线的测定须取配制的 压裂液样品50 m L，加入H A A K E M A R S-芋高温高 压旋转流仪中，升温至目标温度后恒定温度，同时以 170 s-1的剪切速率对样品进行持续剪切，并测试此 时体系的表观黏度随时间的变化，得到压裂液体系 黏度-时间曲线。
2作用分析根据压裂施工的技术要求和黏度测试方法，表 征压裂液耐温性能的相关参数有:压裂施工要求的 压裂液最低黏度值浊0;压裂施工要求的时间t。
；压 裂施工储层温度T。
;剪切速率170 s-1时压裂液的表 观黏度浊;压裂液能够达到最低要求黏度值的最高 温度Tmax，即浊[T]逸浊0，浊[T……J =浊0;压裂液在温度 T下满足最低要求黏度值的持续时间t(T)，即浊[T，t]逸浊0,浊[T，t(T)]=浊0;压裂液在满足压裂施工要 求的压裂液最低黏度值和时间下，能够使用的最高 温度T max(浊0A)，即浊[T，t0]逸浊0,浊[Tmax(浊0A)，t0]=浊0。