页岩气 压裂液 第2部分 降阻剂性能指标及评价方法(编制说明)

《页岩气压裂液第2部分：降阻剂性能指标及评价

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，由中国石油西南油气田天然气研究院负责制定《页岩气压裂液第2部分：降阻剂性能指标及评价方法》行业标准。

二、工作简要过程

按照标准制定工作程序的要求，以中国石油西南油气田公司天然气研究院牵头，中国石油化工股份有限公司勘探开发研究院、中海油海油发展工程技术公司、中国石油川庆钻探工厂有限公司井下作业公司、四川长宁天然气开发有限责任公司、陕西延长石油有限责任公司研究院、中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院、国家能源页岩气研发（实验）中心、中国石油西南油气田公司工程技术研究院、中海油田服务公司油田生产研究院共同参与标准的制定。在参照以前的标准文本、油田收集的信息和大量实验室验证实验的基础上，对《页岩气压裂液第2部分：降阻剂性能指标及评价方法》进行了制定。从2015年1月开始到2015年4月，完成了征求意见调查表、编制说明和征求意见调查稿的起草工作。制定的简要过程如下：

（一）制定《页岩气压裂液第2部分：降阻剂性能指标及评价方法》编制大纲，制定工作运行计划，收集本标准引用的标准及相关技术资料。

（二）基础资料、样品收集。

通过油田调查，实际收集了页岩气压裂正在使用的11个降阻剂样品（固体样品2个、乳液样品9个），包括哈里波顿公司、Solvay集团、爱森集团、安东公司、川庆井下科技公司、东方宝麟公司、中石油西南油气田公司天然气研究院，陕西延长石油有限责任公司研究院、巴斯夫集团。

（三）确定标准水平、编写标准和编制说明。

项目组通过与其他相关研究人员的交流，并结合目前国内页岩气压裂用降阻剂研究进展和实际使用情况，以制定标准符合各油田实际应用为目的，并考虑到生产厂家的使用目的和处理成本。通过大量实验室验证，完成了标准的编写，制定标准能够满足国内页岩气压裂使

用的要求。

（四）征求意见，修改、完善征求意见稿

2014年5月页岩气标委会将本标准征求意见稿发送给页岩气标委44名委员、2名观察员及相关单位；截止到6月20日，页岩气标委会秘书处将收集到10份回执，长庆油田勘探开发研究院1家单位选择弃权，其余9家单位都同意本标准内容。

三、编制原则

国内还没有降阻剂性能指标及评价方法相关的行业标准，本次标准制定，将部分采纳水基压裂液性能评价方法及SPE文献的内容，同时根据目前的检测技术和产品性能起草新的指标。

四、标准编制的主要内容

根据目前正在使用的降阻剂性能要求，我们确定了外观、丙烯酰胺单体含量（干基）、不溶物、溶解时间、降阻率及抗剪切性能6个技术指标。

编制标准的理由有以下几点：

（1）外观

降阻剂可以表征降阻剂是否变质，是否便于现场加注。对收集样品进行了评价，实验结果见表1。

表1 降阻剂样品外观

由表1可知，目前在用的乳液降阻剂为白色或浅黄色均匀乳液，固体为均匀白色小颗粒。 （2）有效含量

降阻剂中的有效含量将会直接影响滑溜水的性能，实验结果见表2。

表3降阻剂有效含量

从表4

可以看出，固体降阻有效含量在88.7%-90.3%，乳液降阻剂有效含量在

32.0%-33.0%，结合行业标准《GB 17514-2008 聚丙烯酰胺》要求，规定固体降阻有效含量大于等于88%，乳液降阻剂有效含量大于等于30%。 （3）残渣含量

降阻剂中残渣含量将会影响滑溜水对储层的伤害，如果含量过高对储层或裂缝导流能力伤害大，实验结果见表3。

表3残渣含量

由表3可知，目前在用的主要降阻剂的残渣含量在110mg/L-143mg/L，规定降阻剂残渣含量小于等于150mg/L。

（4）溶解时间

降阻剂溶解时间直接影响降阻剂能否满足现场连续混配作业，如果溶解时间过长，滑溜水进入井筒后无法完全发挥降阻性能，影响压裂作业。溶解时间在内径8mm的管路摩阻仪上进行实验，降阻剂实验结果见图1。

（5）降阻率

降阻剂降阻性能为其核心性能，降阻性能在内径8mm的管路摩阻仪上进行实验，实验结果见表4。

表4 降阻率

从表4可以看出，除7#外，其余各降阻剂降阻率均在72.52%-73.63%，结合行业标准《页岩气压裂液第1部分：滑溜水性能指标及评价方法》要求，规定降阻率大于70%。（6）耐剪切性能

降阻剂耐剪切性能不好，将导致施工过程中摩阻不断变化，将直接影响压裂作业，根据一般井筒容积及施工排量，实验室规定剪切5min后观察其降阻性能的变化。耐剪切性能在内径8mm的管路摩阻仪上进行实验，实验结果见表5。

表5 耐剪切性能

从表5可以看出，除7#、10#外，其余各降阻剂耐剪切性能均小于1%。由表4可知现用的大部分降阻剂降阻率在73%左右，结合现场施工降阻率大于70%要求，耐剪切性能小于4%。

三、采标情况

无

四、主要实验验证情况和预期达到的效果

经过室内试验验证，本标准中推荐的滑溜水性能评价方法测定结果更准确，测试方法简单可靠，能满足室内实验使用要求。

按照该标准推荐的滑溜水性能评价方法进行室内试验，并指导页岩压裂设计和施工，可提高增产措施效果，节约生产成本，产生良好的经济效益和社会效益。

五、与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

该标准符合国家有关法律、法规、政策的规定，且与相关标准要求一致。

六、贯彻标准的要求和措施建议

1．正式发布后，建议相关使用单位将本标准配备到位。

2．对本标准进行宣贯。

3．对本标准的执行情况进行总结、考评。

七、废止现行行业标准的建议

无

八、重要内容的解释和其他应予以说明的事项

无

《页岩气压裂液第2部分：降阻剂性能指标及评价方法》

标准编制项目组

2015年5月3日