SYT51071995水基压裂液性能评价方法
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5107 -1995
水基压裂液性能评价方法
1995-12-25发布 1996-06-30实施
中国石油天然气总公司 发 布 前 言
根据压裂液技术研究的发展、先进技术的引进、仪器设备的更新以及原标准实施过程中存在的—
些问题,本标准对SY 5107—86《水基压裂液性能评价推荐作法》进行了修订。
本标准保留了原标准中多年实践证明适合我国压裂液性能测定方法的主要内容。但随着我国压裂
液技术研究发展,压裂液性能不断的提高和改善,为了更全面地测定压裂液性能,增加了用表面张力
仪测定破胶液表面张力和界面张力的测定方法、压裂液交联时间测定方法、降阻率的现场测定方法;由于试验仪器设备的更新,增加了RV20粘度计测定压裂液流变性的方法。压裂液对岩心基质渗透率损害机理的研究表明,压裂液滤液侵入,滤液在地层孔隙、喉道中发生物理化学变化,是造成压裂地层基质渗透率损害的主要原因。因此,修订了压裂液对基质渗透率损害的测定方法,删去了原标准中粉剂含水、水不溶物测定方法,还删去RV。测流变性及管路摩阻测定方法和附录中部分内容,对有的章、条内容作了补充完善和调整。本标准与原标准相比章、条内容有变动。
本标准从生效之日起,同时代替SY 5107—86。
本标准的附录A是标准的附录;
本标准的附录B、附录C、附录D都是提示的附录。
本标准由油田化学专业标准化技术委员会提出并归口。
本标准起草单位:石油勘探开发科学研究院采油工程研究所、石油勘探开发科学研究院廊坊分院
压裂酸化中心。
本标准主要起草人 官长质 何秉兰 卢拥军 崔明月
目 次
前 言
l 范围 …………………………………………………………………………………………………1
2 引用标 ……………………………………………………………………………………………1
3 定义 …………………………………………………………………………………………………1
4 仪器设备及试剂 ……………………………………………………………………………………1
5 压裂液试样制 ………………………………………………………………………………………2
6 压裂液性能测定方法 ……………………………………………………………………………2
附录A(标准的附录) 压裂液性能测定结果表格式…………………………………………………10
附&B(提示的附录) 旋转粘度计与管道或裂缝中K,n,值换算………………………………1l
附录C(提示的附录) 旋转粘度计测定说明
附录D(提示的附录) 岩心渗透率损害率测定说明…………………………………………………13
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5107 -1995
代替SY 5107-86
水基压裂液性能评价方法
1 范围
本标准规定了水基冻胶压裂液性能测定方法。
本标准适用于稠化水压裂液的性能测定和评价。
2 引用标准
下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所有版本均
为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 6541—86 石油产品油对水界面张力测定法(圆环法)
SY/T 5336—88 常规岩心分析推荐作法
SY/T 5341—88 田菁压裂液
SY/T 5370—91 表面及界面张力测定 挂片法
SY/T 5617—93 表(界)面张力测定方法 悬滴法
SY/T 6074—94 植物胶及其改性产品性能测定方法
3 定义
本标准采用下列定义。
3.1 滤失量 final filtration
在规定的实验温度、压力和时间内,压裂液通过滤纸或岩心所滤出的总液量,mL以Qfl。表示。
3.2 初滤失量
first filtration
是时间为零时单位面积上的滤失量,即在直角坐标上,以滤失量为纵坐标,以滤失时间平方根为
横坐标画曲线,取其直线段延长,得到与纵坐标相交的截距,其与滤失面积的比值,m3/m2,以-Qsp表示。
3.3 滤失速度 filtration rate
单位滤失时间内、单位面积上的滤失量,m/min,以uc表示。
3.4 滤失系数 filtration coefficient
单位滤失时间平方根内、单位面积上的滤失量,m/min,以C3表示。
3.5 岩心基质渗透率损害率 core matrix permeability damage ratio
在一定温度、压差条件下,岩心挤入压裂液滤液前后渗透率变化值与岩心基质渗透率比值的百分
数,%,以d表示。
4 仪器设备及试剂
4.1 药物天平:感量0.1g
4.2 电子天平:感量0.0001g。
4.2 搅拌器:吴茵(Warring)混调器或同类产品,电动搅拌。
中国石油天然气总公司1995—12—25批准 1996—06—30实施 SY/T 5107 -1995
4.4 粘度计:范50C型、RV2、RV20旋转粘度计,范35型或六速旋转粘度计,品氏毛细管粘度计。
4.5 交流稳压电源:额定功率lkVA。
4.6 调压变压器:额定功率lkVA。
4.7 电热恒温水浴锅:工作温度为室温~100℃士1℃。
4.8 电热恒温干燥箱:工作温度为室温~200℃土1℃(或250℃±l℃)。
4.9 气体渗透率测定仪。
4.10 高温高压岩心流动试验仪。
4.11 高温高压滤失仪及配套No988滤纸或同类产品。
4.12 真空泵:抽气流量2~4L/s,额定真空度6.66×10-2Pa。
4.13 离心机:转速为0~4000r/min,配套离心管,其容量为50mL。
4.14 圆环法界面张力仪:符合GB/T 6541的规定。
4.15 挂片法界面张力仪:符合SY/T 5370的规定。
4.16 悬滴法界面张力仪:符合SY/T 5617的规定。
4.17 密度计:精度士0.0001g/cm3。
4.18 玻璃过滤漏斗:100G4#、100G5#
4.19 生物显微镜。
4.20 氯化钾,氯化钠、氯化镁、氯化钙:均为化学纯试剂。
5 压裂液试样制备
5.1 试样制备要求
说明压裂液名称、各组成成分、用量、配比、加入顺序、配制水的要求,说明配制条件及特殊要
求。
5.2 基液制备
用植物胶粉及改性产品和聚合物干粉制备基液。按配比把所需的粉剂和添加剂准确称取或量取,放入盛有500mi。试验用水的吴茵混调器中,使其在低速下搅拌,便于按顺序将所需粉剂和添加剂缓慢加入,然后用调压变压器控制电压在50~55V,使混调器在6000r/min土200r/min的转速下高速搅拌5min,形成均匀的溶液,倒入烧杯中加盖,放入恒温30℃水浴锅中静止恒温4h,使基液粘度趋于稳定。
5.3 冻胶制备
5.3.1 按配比要求配制好所需浓度的交联剂溶液。按交联比量取交联剂溶液,取5.2制备的基液500mi。倒入吴茵混调器中,调电压使吴茵混调器搅拌器转动,使液面形成旋涡,直到旋涡底见到搅拌器顶端为止。使搅拌器恒速转动,这时将交联液倒入,在混调器中搅拌,旋涡会逐渐消失,到液面微微突起,形成能挑挂的均匀冻胶。
5.3.2 一次成形冻胶制备。按配比将所需的增稠剂、交联剂、防腐剂、表面活性剂等化学添加剂准确地称、量好,量取配制成500ml。冻胶所需的试验用水,倒入吴茵混调器中,控制电压在50~55V,使混调器在6000r/min200r/min的转速下搅拌,按顺序将所用的各种化学剂缓慢加入混调器中,加完后再快速搅拌直到液面微微突起,形成能挑挂的均匀冻胶。
6 压裂液性能测定方法
下列测定结果均填入压裂液性能测定结果表中,其格式见附录A(标准的附录)。
6.1 基液表观粘度测定
用5.2配制的基液测定,按SY/T 6074—94中的6.4进行。
6.2 流变性测定
压裂液流变性测定是将压裂液视为假塑性幂律流体。 SY/T 5107 -1995
6.2.1 RV2粘度计测定方法
6.2.1.1 压裂液的Kv,n值测定
将压裂液按测定简要求装入样品杯中,将水浴锅预先加热到所需测定温度,待样品杯外加热套温
度达到测定温度后,开始计算恒温时间。当达到选定的恒温时间开始测量,参见附录C(提示的附录)
中的表C1。测量时剪切速率由低到高,按仪器额定的a档l~8档依次进行。在各档剪切时间为lmin,
测定一条初始流动曲线,剪切速率范围是0~145.8S-1。然后在145.8S-1剪切速率下,使压裂液受到长时间连续剪切。每隔半小时测一条流动曲线,直到压裂液表观粘度值为50mPa·S时停止测定。测定时间也可以根据压裂作业施工时间确定。 (可完成一个变剪切测量后,升温,再进行下一个温度的变测量,这样可得不同温度下的Kv,n值)
Kv,n值为所测流动曲线Kv,n值的算术平均值,也可根据工艺设计要求选取。
6.2.1.2 剪切稳定性测定
装好样品按6.2.1.1方法,开始时测定一条初始流动曲线,剪切速率范围是0~145.8S-1。然后在145.8S-1剪切速率下使压裂液受到长时间连续剪切,直到压裂液表观粘度值为50mPa·s时停止测定。
压裂用低温破胶剂
压裂用低温破胶剂
项目分类 理化指标
压裂用低温破胶剂 项 目 指 标
外 观 无色均匀液体
密度,g/cm3 ≥1
pH 值 6.0-11.0
粘度保持率,% ≥80
破胶液表观粘度
(30℃,0.2%加量)mPa.s ≤5
破胶时间
(30℃,0.2%加量),h ≤6
破胶液残渣含量mg/L ≤600
与压裂液其它添加剂的配伍性 无变色、分层、沉淀
参考标准
试验方法 GB/T 4472-2011化工产品密度、相对密度测定通则
GB/T 9724-2007 化学试剂pH值测定通则
SY/T 6376 2008压裂液通用技术条件
SY/T 5107 2016 水基压裂液性能评价方法
SY/T 6380-2008压裂用破胶剂性能试验方法
压裂液的特点与适用范围
压裂液的特点与适用范围
一、水基压裂液
水基压裂液是以水作为分散介质(溶剂),再添加多种添加剂配制而成的一种压裂液。按稠化方式和稠化程度不同分为水基冻胶压裂液、线性胶压裂液和活性水压裂液。
1、水基压冻胶裂液
主要由水、稠化剂、交联剂和破胶剂配制而成。
特点:粘度高,可调性好,易于控制,造缝性能好,携砂能力强;摩阻低,滤失量小,耐温、耐剪切能力好,能在指定的时间内破胶排液,配制材料货源广。
适用范围:除少数低压、油润湿,强水敏地层外,适用于大多数油气层和不同规模的压裂改造,可以完成高温、高压、深井、超深井、高砂比、大砂量等高难度压裂作业。
2、线性胶压裂液(稠化水压裂液)
以稠化剂和表面活性剂配置而成的粘稠性水溶液。
特点:粘度较低,携砂性能差,降滤失性能略好,有一定造缝能力。
适用范围:主要用于压裂防砂、砾石充填、低温(小于60℃)、浅(小于1000)井的压裂改造;或用于低砂量、低砂比的煤层气或不携砂注水井压裂。
3、活性水压裂液
加有表面活性剂的低粘水溶液。
特点:粘度几乎为零,滤失量大,依靠大排量可以携带较少支撑剂。
适用范围:适用于浅井低砂量、低砂比的小型解堵压裂和煤层气井压裂。
二、油基压裂液
以就地原油或柴油作为分散介质与各种添加剂配制而成的压裂液称为油基压裂液。
稠化剂 :磷酸酯
交联剂:铝酸盐
特点:粘度较高、耐温性能较好、携砂能力较强、对储集层伤害较小。
缺点:价格昂贵、施工困难、易燃。
三、泡沫压裂液
泡沫压裂液是指在水力压裂过程中,以水、线性胶、水基冻胶、酸液、醇或油作为分散介质,以气体作为作为分散相(不连续相),与各种添加剂配制而成的压裂液。
按分散相类型不同,泡沫压裂液体系可以分为氮气泡沫压裂液、二氧化碳泡沫压裂液和空气泡沫压裂液。
优点:粘度高,携砂和悬砂性能好,摩阻损失小、滤失量小,液体效率高、在相同液量下裂缝穿透深度大;含水量小,密度低,气体膨胀能力强,易于压后返排,对油层污染小。
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。
压裂液伤害的计算机断层扫描技术
压裂液伤害的计算机断层扫描技术
刘玉婷;崔丽;程芳;管保山;梁利
【摘 要】使用CT(计算机断层扫描)技术可以在不破坏岩心的前提下进行无损检测,有利于对压裂液储层伤害的位置和程度进行效果对比、定量分析和直观观察.采用微米-纳米级 CT 扫描系统对压裂液伤害前后的岩心进行了微观分析,结果表明:致密储层岩心的物理性质差是引起储层伤害的根本原因,压裂液与储层的相互作用是伤害的引发因素.CT 技术定性、定量、可视化的分析能力可以更直观地反映上述伤害产生的位置和程度,可以有效印证其他分析手段得到的数据,为压裂液伤害的研究提供试验手段和理论依据.
【期刊名称】《无损检测》
【年(卷),期】2019(041)001
【总页数】5页(P18-22)
【关键词】压裂液伤害;孔-喉结构;计算机断层扫描;定量;可视
【作 者】刘玉婷;崔丽;程芳;管保山;梁利
【作者单位】中国石油 勘探开发研究院,北京 100083;中国石油 油气藏改造重点实验室,廊坊 065007;中国石油 大庆油田采油二厂,大庆 163461;中国石油 长庆化工集团有限公司,西安 710018;中国石油 勘探开发研究院,北京 100083;中国石油 油气藏改造重点实验室,廊坊 065007;中国石油 勘探开发研究院,北京 100083;中国石油 油气藏改造重点实验室,廊坊 065007
【正文语种】中 文 【中图分类】TE357.2;TG115.28
压裂液是压裂施工的作用液体,其能够在地层形成具有一定几何形状的高导流裂缝。压裂液在改善油气通道时,因为液体与储层的相互作用会给储层带来伤害[1],影响压裂施工的效果,所以分析致密储层的特点与压裂液伤害的关系,对减少压裂液伤害,提高压裂效果有极大意义。目前,用于测试压裂储层伤害的试验方法主要有:恒速压汞、岩心基质渗透率损害测定、敏感性、表面和界面张力、膨胀测试[2-6]等。上述方法通过模拟压裂液及其破胶液在储层中的作用过程,得到试验数据,反映压裂液性能对储层伤害的影响程度。虽然上述方法能够定性定量分析不同类型伤害的程度,但由于试验对岩心的破坏性,所以不能对比分析伤害前后的岩心数据;由于可视化能力的限制,不能直观表现伤害发生的位置和程度,进而难以分析伤害产生的具体原因。
低损害高弹性聚合物压裂液体系研究
文章编号:100125620(2006)0620012203
低损害高弹性聚合物压裂液体系研究
张汝生 卢拥军 汪永利 王丽伟 邱晓慧
(中国石油勘探开发研究院分院,河北廊坊)
摘要 介绍了新型低损害合成聚合物压裂液体系,该压裂液体系采用的稠化剂FA2200A为几乎不含水不溶
物的合成聚合物,体系的残渣少;使用交联剂AC212A进行交联,交联时的pH值为5~6,形成的冻胶具有良好的
耐温耐剪切性能,不需要其它的pH值调节剂,既适合于常规压裂,又适合于液氮助排。新型低损害合成聚合物压
裂液适用温度大于50~90℃,与植物胶压裂液相比,新型低损害合成聚合物压裂液不使用杀菌剂。该压裂液的成
本低于清洁压裂液。
关键词 压裂液 合成聚合物 弱酸性交联
中图分类号:TE357.12文献标识码:A
目前压裂液体系中主要包括植物胶压裂液、油
基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液和清洁胶束压裂
液等,而使用较多的是植物胶压裂液。压裂液的发
展趋势是朝着高效、低伤害、低成本的方向发展。为
此,20世纪90年代以来开发了无水不溶物、无残渣
的清洁胶束压裂液,但该体系成本高,其成本目前为
水基植物胶压裂液的2倍以上;而且应用温度较低。
国外报道有使用温度达130℃的清洁胶束压裂液,
但国内报道的胶束压裂液的使用温度低于100℃。
植物胶压裂液存在许多优点,但该体系的水不溶物
较多,即使为一级羟丙基瓜尔胶,其水不溶物也在
8%以上,同时残渣较多,对地层和裂缝的伤害较大;
而且交联条件为弱碱性,这不适合于碱敏地层。因
此,开发出了具有多种优良性能的低损害高弹性压
裂液体系,该体系既满足常规压裂施工,又满足液氮
助排压裂施工。其主要添加剂为FA2200A酸性交
联用稠化剂和压裂用AC212A弱酸性交联剂。
1 实验部分
111 化学试剂和材料
FA2200A酸性交联用稠化剂及AC212A酸性
交联剂,自制,其中AC212A交联剂不含铬,对环境
无污染;破胶剂为过硫酸钠,起泡剂为QP21,助排剂,CF25E,均为工业品。
压裂知识
①滤失小。这是造长缝、宽缝的重要性能。压裂液的滤失性,主要取决于它的粘度,地层流体性质与压裂液的造壁性,粘度高则滤失小。在压裂液中添加降滤失剂能改善造壁性大大,减少滤失量。在压裂施工时,要求前置液、携砂液的综合滤失系数≤1×10-3m/min1/2。
②悬砂能力强。压裂液的悬砂能力主要取决于其粘度。压裂液只要有较高的粘度,砂子即可悬浮于其中,这对砂子在缝中的分布是非常有利的。但粘度不能太高,如果压裂液的粘度过高,则裂缝的高度大,不利于产生宽而长的裂缝。一般认为压裂液的粘度为50~150mPa·s较合适。由表3-1可见液体粘度大小直接影响砂子的沉降速度。
表3-1粘度对悬砂的影响
粘度,mPa·s 1.0 16.5 54.0 87.0 150
砂沉降速度,m/min 4.00 0.56 0.27 0.08 0.04
③摩阻低。压裂液在管道中的摩阻越大,则用来造缝的有效水马力就越小。摩阻过高,将会大大提高井口压力,降低施工排量,甚至造成施工失败。
④稳定性好。压裂液稳定性包括热稳定性和剪切稳定性。即压裂液在温度升高、机械剪切下粘度不发生大幅度降低,这对施工成败起关键性作用。
⑤配伍性好,压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体相接触,不应产生不利于油气渗滤的物理、化学反应,即不引起地层水敏及产生颗粒沉淀。这些要求是非常重要的,往往有些井压裂后无效果就是由于配伍性不好造成的。
⑥低残渣。要尽量降低压裂液中的水不溶物含量和返排前的破胶能力,减少其对岩石孔隙及填砂裂缝的堵塞,增大油气导流能力。
⑦易返排。裂缝一旦闭合,压裂液返排越快、越彻底,对油气层损害越小。
⑧货源广,便于配制,价格便宜。
目前国内外使用的压裂液有很多种,主要有油基压裂液、水基压裂液、酸基压裂液,乳化压裂液和泡沫压裂液。其中水基压裂液和油基压裂液应用比较广泛。常用各种类型压裂液或压裂液体系见表3-2。
表3-2各类压裂液及其应用条件
压裂液基液 压裂液类型 主要成分 应用对象
清洁压裂液的配方优选及性能评价
清洁压裂液的配方优选及性能评价
摘 要:清洁压裂液是一种无聚合物压裂液,是在合成长链脂肪酸衍生的粘弹性表面活性剂的基础上,添加了助表面活性剂和粘土防膨剂等助剂,重点研究了该压裂液体系的粘度与质量分数、盐含量、ph值和温度的关系,以及压裂液的破胶性能等。
关键词:清洁压裂液 粘弹性表面活性剂 胶束
压裂技术在油田生产开发过程中,对近井解堵、储层改造、地层防砂、区块开发起着重要的作用,是油井增产的主要手段之一,其中压裂液起着传递压力和携带支撑剂作用,是压裂施工中重要的组成部分。现在普遍使用的水力压裂液,主要采用天然聚合物胍胶为主剂,交联剂、防膨剂、破胶剂等为助剂。聚合物配置需要一定的溶解时间,配制条件对设备的分散效果要求很高,并且需要巨型储备罐,配置后的压裂液在长时间存放过程中会变质、失去自身功用。压裂液在破胶后会留下大量的残余物不能排出,对返排液分析表明,只有35%胍胶基聚合物可返排,其余留在压开的裂缝中,降低了地层的渗透率,对地层造成严重伤害。因此研制配制简便且对地层伤害较小的压裂液体系是提高压裂效率非常有效的方法。
一、清洁压裂液
1.清洁压裂液压裂机理
清洁压裂液是一种粘弹性表面活性剂分子,这种压裂液依靠特殊合成的小分子量增稠物,在一定量盐溶液介质条件下,使粘弹性表面活性剂分子聚集,形成以长链疏水基团为内核,亲水基团向外伸入溶液的球型胶束;当粘弹性表面活性剂的浓度继续增加,表面活性剂胶束占有的空间变小,胶束之间的排斥作用增加,此时球形胶束开始变形,合并成为占有空间更小的线状或棒状胶束;棒状胶束会进一步合并,变成更长的蠕状胶束,这些胶束由于疏水作用会自动纠缠一起,形成空间交联网络结构,此时溶液体系具有良好的粘弹性和高剪切粘度,并具有良好的悬砂效果;随着表面活性剂浓度不断增加,交联网络状胶束还可以变为海绵状网络结构。该胶束能有效输送支撑剂,遇地层水后胶束又会变成小球形胶束,达到破胶的效果。
2.清洁压裂液优点
压裂液
压裂液
1油层造缝机理 ............................................................................................................................ 2
1.1 油层压裂原理 ............................................................................................................... 2
1.2裂缝形成 ......................................................................................................................... 3
1.3影响裂缝形成的因素 .................................................................................................... 5
1.4油层水力压裂的作用 .................................................................................................... 5
2压裂液性能及分类.................................................................................................................... 6
3水基压裂液 ................................................................................................................................ 8
水力压裂评价
水力压裂评价
水力压裂评价包括水力裂缝评估、工艺效果评价、开发效果评价和经济效益分析。工艺效果分析用于评价所实施压裂工艺技术的适应性和有效性;通过不同油田、不同区块的开发效果分析来评价水力压裂在油田改造中的作用;通过经济效益分析来寻求提高压裂技术水平和改善其经营管理的基本途径。
一、水力裂缝评估
为检验压裂设计、评价压裂施工有效性和压后效果,需要评估水力裂缝。目前发展了许多检测和确定压裂裂缝高度的方法,如适于裸眼井的井下电视法、地层微扫描仪和噪声测井等,还有适用于裸眼井和套管井的间接测试方法,如微地震法、井温测井、伽玛测井和声波测井等。根据施工压力曲线可以定性分析压裂裂缝延伸情况,结合压裂后压力降落数据可以成功地解释裂缝几何尺寸、裂缝导流能力、压裂液滤失系数、压裂液效率和裂缝闭合时间、水平最小主应力等参数(Nolte, 1979)。
压裂施工中压力曲线千差万别,归纳起来有四种类型,分别代表了压裂过程中可能出现的情况。
1)正斜率很小的线段I 该段斜率范围为0.125~0.2,说明裂缝正常延伸。
2) 斜率为1的线段III 表明了施工压力增量正比于注入压裂液体积增量,它只能发生于裂缝中严重堵塞的情况。由于缝内砂堵,压裂液难以达到裂缝端部使其缝长延伸,注入压裂液只能增加裂缝宽度。有控制地使支撑剂在裂缝端部脱出,增加裂缝宽度,这正是中高渗透性地层端部脱砂压裂的理论基础。
3) 负斜率线段IV 反映了裂缝高度增加,也不能排除压开多条裂缝或者裂缝在延伸过程中遇到大规模裂缝体系的可能性。
4) 压力不变的线段II 此段物理意义不明确,最可能的情况是注入压裂液被滤失所平衡,裂缝几乎不延伸,才能保持压力为常数。通常结合线段III、IV的压力变化进行分析,若后面压力下降,则可能是缝高增加,后面的压力升高,则可能是二次缝隙使滤失增大所致。
应用压裂压力曲线对水力裂缝诊断评价是目前的重要研究内容,已有许多重要进展。
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
