支撑剂长期导流能力测定推荐方法(编制说明)

《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》编制说明

一、任务来源

根据能源行业页岩气标准化技术委员会文件能页标字〔2015〕5号文件《关于下达能源行业页岩气标准化技术委员会2015年国家标准、行业标准制修订项目计划的通知》中的制定项目，由中石化石油勘探开发研究院负责制定《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》行业标准。

二、工作简要过程

按照标准制定工作程序的要求，以中石化石油勘探开发研究院牵头，中国石油勘探开发研究院廊坊分院、中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院、中国石油西南油气田公司天然气研究院共同参与标准的制定。在ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》（英文版）基础上，使用重新起草法修改进行了《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》行业标准的制定，并通过室内实验进行了验证。自2015年1月开始到2015年4月，完成了标准征求意见稿、编制说明的起草工作。制定的简要过程如下：

（一）确定标准项目参与人员，确定分工。制定《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》编制大纲与工作运行计划，收集本标准相关技术资料。

（二）翻译ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》（英文版）。

项目组通过集中翻译、讨论，完成ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》（英文版）的中文稿翻译工作。

（三）确定室内实验、验证了实验流程。

项目组通过室内实验，验证性的开展了支撑剂长期导流能力实验2组。在此基础上，完成了拟修改采用标准中需要修改的内容的讨论与修改。

（四）编写标准和编制说明。

项目组在实验基础上，讨论、修改完成了《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》行业标准的编写。制定标准能够满足国内页岩气压裂使用的支撑剂长期导流能力测定要求。

三、编制原则

国内还没有支撑剂长期导流能力测定推荐方法相关的行业标准，本次标准制定，将ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》（英文版），同时根据页岩气行业需求，修改采用制定了本标准。

四、标准编制的主要内容

根据翻译的ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》内容。项目组做出以下修改：（1）修改3.3中“俄亥俄州砂岩 Ohio sandstone”为“涪陵页岩 Fuling shale”。修改理由：

ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》（英文版）主要是针对致密砂岩储层压裂用的支撑剂测试评价。本标准主要针对页岩气压裂用的支撑剂进行测试评价，因此岩板应选用页岩岩板。产于中国涪陵地区龙马溪组的页岩是目前中国页岩气开发规模与效果最佳的区域，在行业内具有较高的代表性，因此，修改3.3中“俄亥俄州砂岩 Ohio sandstone”为“涪陵页岩 Fuling shale”。

（2）修改3.3中“产于美国俄亥俄州南部Scioto地层的细砂岩。”为“产于中国涪陵地区龙马溪组的页岩。”。修改理由与（1）一致。

（3）在3中增加“3.5 长期导流能力 long-term conductivity 支撑剂充填层测试时间不少于48h条件下获取的导流能力实验值。”。（见3.5）；修改理由:本标准主要针对支撑剂的长期导流能力值进行实验测定，因此，明确给出长期导流能力的定义有助于明确实验目标。

（4）删除4中内容，后续目次依次修改（如修改“6 试剂及材料”为“5 试剂及材料”（见5））；修改理由：4中内容内ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》（英文版）原文中英文字母缩写简称。翻译成中文后，在文中不再出现，失去留存意义，因此删除。

（5）修改5.2中“砂岩”为“页岩”（见4.2）；修改理由见（1）。

（6）修改6.2中“6.2 砂岩”为“5.2 页岩”（见5.2）；修改理由：修改“砂岩”为“页岩”与（1）中理由一致，不再赘述，此外，由于删除了ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》（英文版）原文中的4的内容，因此后续部分逐级上调。从而修改6.2中“6.2 砂岩”为“5.2 页岩”。

（7）修改6.2中“俄亥俄州砂岩岩板”为“涪陵页岩岩板”（见5.2）。修改理由见（1）。

（8）修改6.2中“砂岩岩心”为“页岩岩心”（见5.2）。修改理由见（1）。

（9）修改7.10中“俄亥俄州砂岩”为“涪陵页岩”（见6.10）。修改理由见（1）。

（10）修改9.2.1中“砂岩岩板”为“页岩岩板”（见8.2.1）。修改理由见（1）。

（11）修改11中“初始压力维持在6.89MPa（1kpsi）足够时间后升到13.79 MPa（2kpsi），维持50 h±2h，任何测试时间少于48h都不应认为是长期导流实验。压力增加到13.79MPa（2kpsi）的过程中，所有的压力增加速度应保持在689kPa/min±34kPa/min（100psi/min±5 kpsi/min）。”为““初始压力维持在6.89MPa（1kpsi）足够时间后升到10MPa（1.45kpsi），维持50 h±2h，任何测试时间少于48h都不应认为是长期导流实验。压力增加到10MPa（1.45kpsi）的过程中，所有的压力增加速度应保持在689kPa/min±34kPa/min（100psi/min±5kpsi/min）。”；修改理由：API标准制定以psi 为单位基准，所以选择数据采集的记录点时，选择了200psi、400psi、600psi等压力点。而中国标准以国际单位为基准，普遍采用Pa、MPa等为单位。因此，为方便实验人员习惯与后期数据分析，选择10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa等整数点压力作为压力记录点。

（12）修改11中“分别在13.79MPa、27.58MPa 、41.37MPa（2kpsi，4kpsi，6kpsi）条件下测定

石英砂的导流能力。陶粒及涂层树脂支撑剂，应在13.79MPa、27.58MPa、41.37MPa、55.16MPa 、68.95MPa（2kpsi，4kpsi，6kpsi，8kpsi，10kpsi）条件下测定，可以增加压强测量点。”为“分别在10MPa、20MPa 、30MPa、40MPa、50MPa（1.45kpsi，2.90kpsi，4.35kpsi，5.80kpsi，7.25kpsi）条件下测定石英砂的导流能力。陶粒及涂层树脂支撑剂，应在10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa、60MPa、70MPa（1.45kpsi，2.90kpsi，4.35kpsi，5.80kpsi，7.25kpsi，8.70kpsi，10.15kpsi）条件下测定，可以增加压强测量点。”；修改理由：API标准制定以psi为单位基准，所以选择数据采集的记录点时，选择了200psi、400psi、600psi等压力点。而中国标准以国际单位为基准，普遍采用Pa、MPa 等为单位。因此，为方便实验人员习惯与后期数据分析，选择10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa等整数点压力作为压力记录点。其次，考虑支撑剂制成技术的发展，石英砂等传统低强度支撑剂在强度等性质上有了明显提高，其应有范围也因此得到扩展，因此，在石英砂的导流能力测定时，将实验压力值增加至50MPa。

（13）修改14中“砂岩类型”为“页岩类型”（见13）。修改理由见（1）。

（14）删除附录A中“注：见参考文献[17]”；修改理由见：根据采标标准撰写规则，删除了参考文献部分，因此“注：见参考文献[17]”无意义，因此删除。

（15）修改B.1中“砂岩岩板”为“页岩岩板”（见B.1）。修改理由见（1）。

（16）修改B.3中“砂岩”为“页岩”（见B.3）。修改理由见（1）。

（17）“本ISO 13503标准”一词改为“本标准”。

（18）删除ISO标准的封面、特别声明、API 前言、目次、前言、引言、正文前提示语、参考文献。

三、采标情况

ISO 13503-5《支撑剂长期导流能力测定推荐方法》修改采用。

四、主要实验验证情况和预期达到的效果

经过2组室内试验验证，本标准中支撑剂长期导流能力测定推荐方法流程操作可行，结果可靠，能够满足页岩气压裂用支撑剂的室内测试评价工作。具体实验过程相关照片见图1至图5。具体的实验结果见附件文件“长期导流实验结果（excel格式文件）”。