CN104267175A

CN104267175A - 携砂液悬砂能力测试方法

Info

Publication number: CN104267175A
Application number: CN201410551059.XA
Authority: CN
Inventors: 武明鸣; 智勤功; 孙德旭; 李鹏; 杨军; 郭黎明; 张锡娟; 许霞; 魏庆彩; 郑铎
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Oil Production Technology Research Institute of Sinopec Shengli Oilfield Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Oil Production Technology Research Institute of Sinopec Shengli Oilfield Co
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2015-01-07

Abstract

本发明涉及压裂或防砂作业中所使用的携砂液的悬砂能力测试方法，用于携砂液的悬砂能力测试实验。实验按以下步骤进行：（a）配置好待测的携砂液或其基液；（b）室温下，量取500mL配置好的携砂液或基液倒入搅拌器中，调节搅拌器的转速并保持；（c）对于稠化型携砂液，按一定体积比加入砾石，搅拌2min，把含砾石携砂液倒入1000mL量筒中；对于冻胶型携砂液，按一定体积比加入砾石，搅拌均匀后加入交联剂，继续搅拌至液面微微凸起，停止搅拌，把含砾石携砂液倒入1000mL量筒中；（d）观察并记录砾石全部沉降至容器底部所需时间并计算出沉降速度。该实验步骤与现场作业步骤相同，实验结果更准确。

Description

携砂液悬砂能力测试方法

技术领域

本发明涉及石油开采中井下压裂或防砂所使用的携砂液技术领域，特别是涉及携砂液悬砂能力测试方法。

背景技术

在石油开采领域采油作业中，为了提高油井产量，常常对油井进行压裂作业。压裂作业是把石英砂或陶粒，在下面的叙述中称为砾石，用携砂液携带泵入地层裂缝中。为了防止疏松砂岩地层出砂，井下常常进行防砂作业，防砂作业也要通过携砂液把砾石泵入井下。还有一种压裂防砂作业，它是结合了压裂和防砂两种技术，也需要把砾石用携砂液携带泵入井下或进入地层。无论哪一种作业，都要求携砂液具有良好的携砂性能。目前对携砂液携砂性能的评价主要有两种方式，单颗粒砾石沉降法和悬砂性能测试法。单颗粒的砾石沉降法是测单颗粒砾石在携砂液中的沉降速度，但单颗粒砾石沉降方法反映不出携砂液携带群体砾石的特性。目前最常用的悬砂性能测试方法是在静止状态下的携砂液中加入不同砂比的砾石，测其完全沉降的速度，如中国专利，专利申请号201210409896.X，申请日2012.10.09，专利名称“一种压裂聚合物的悬砂能力测试方法”；另外一个专利，申请号 201010531650.0，申请日 2010.10.25，发明名称“一种煤层气用泡沫压裂液的悬砂性能的测试方法”；还有一个专利，申请号 201110290368.2，申请日2011.09.14，发明名称“一种清洁压裂液的悬砂性评价方法”，这三个专利文献都公开的是在静止状态下进行携砂液中砾石沉降速度的测试方法。无论哪种方法，由于是在静止条件下测试，混砂不够均匀，导致砾石成团，不易分散，影响测砾石的沉降速度的准确性。还有，直接在冻胶型的携砂液中加入砾石，也与现场先加砾石，后加交联剂的实际作业工序不符，测试结果不能反映实际情况。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了携砂液悬砂能力测试方法，该方法是采用动态法进行实验，混砂均匀，不会出现成团现象，并且实验步骤与现场作业步骤相同，实验结果更准确。

本发明采用了如下的技术方案：携砂液悬砂能力测试方法，按以下步骤进行：

（a）配置好待测的携砂液，如是冻胶型携砂液则仅配置好基液；

（b）室温下，量取300mL～700 mL配置好的携砂液或基液倒入搅拌器中，调节搅拌器的转速至液体形成的漩涡并可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止；

（c）保持搅拌器恒速转动，

对于稠化型携砂液，按10%～100%体积比加入砾石，搅拌1min～4min，把含砾石携砂液倒入1000mL量筒中；

对于冻胶型携砂液，按10%～100%体积比加入砾石，然后按配方要求加入交联剂溶液，搅拌至液面微微凸起，停止搅拌，把含砾石携砂液倒入1000mL量筒中；

（d）观察并记录砾石全部沉降至容器底部所需时间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是，本实验方法由于是采用动态法进行实验，混砂均匀，不会出现成团现象。并且考虑了冻胶型携砂液现场作业工序，实验中先在冻胶型的携砂液基液中加入砾石，后加交联剂，这与实际作业工序相符，测试能反映实际情况，结果更准确。该测定方法能快速测定出压裂聚合物的悬砂能力，且测试步骤简单，便于操作。

具体实施方式

在说明本发明的实验方法之前，先解释两个名词：稠化型携砂液、冻胶型携砂液。根据SY/T5185-2008砾石充填水基携砂液性能评价方法，携砂液分为稠化型携砂液和冻胶型携砂液。稠化型携砂液是在分散剂中加入稠化剂配制而成的携砂液。冻胶型携砂液是用交联剂把基液交联成冻胶状的携砂液。由于现场作业过程中，稠化型携砂液与冻胶型携砂液的配备与加砂工序存在差异，为了测试结构更加准确可靠，本发明的实验步骤模拟现场作业工序。

对于稠化型携砂液，其悬砂能力测试方法按以下步骤进行：

（a）配置好待测的携砂液；

（b）室温下，量取500 mL配置好的携砂液倒入吴茵混调器中，调节搅拌器的转速至液体形成漩涡并可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止；

（c）保持搅拌器恒速转动，按10%体积比加入砾石，搅拌2min，把含砾石携砂液倒入1000 mL量筒中；

（d）观察并记录砾石全部沉降至容器底部所需时间。

测试不同砂比下的砾石沉降时间，重复步骤(a)～(d)，其中步骤(c)中的砂比分别为20%、30%、40%、50%、75%、100%。

对于冻胶型携砂液，其悬砂能力测试方法按以下步骤进行：

（e）配置好待测的携砂液基液；

（f）室温下，量取500 mL配置好的携砂液基液倒入吴茵混调器中，调节搅拌器的转速至液体形成的漩涡并可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止；

（g）保持搅拌器恒速转动，按10%体积比加入砾石，然后按配方要求加入交联剂溶液，搅拌至漩涡消失液面微微凸起，停止搅拌，把含砾石携砂液倒入1000 mL量筒中；

（h）观察并记录砾石全部沉降至容器底部所需时间。

测试不同砂比下的砾石沉降时间，重复步骤(e)～(h)，其中步骤(g)中的砂比分别为20%、30%、40%、50%、75%、100%。

上述实验步骤(g)中所述的“液面微微凸起”，可以参照标准号为：SY/T5107-2008 ，标准名称为“水基压裂液性能评价方法”中的6.4项：压裂液交联时间的测试。

上述实验除吴茵混调器外，当然也可以使用其它类型的搅拌器，只要达到充分混合携砂液与砾石的目的就可。

加入搅拌器中的携砂液或其基液的量以搅拌器的叶桨能够充分搅动携砂液为准，既不能太少，也不能太多，太少了搅拌器的叶桨搅不到，太多了操作不方便，一般以300mL～700 mL为宜。

测试所用砾石一般是石英砂或陶粒，其粒径为0.425mm～0.850mm。

本文所述的实施例仅仅为典型实施例，但不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明，而是根据权利要求来定义，保护范围包括权利要求的标的的所有等价物。

Claims

1.携砂液悬砂能力测试方法，按以下步骤进行：

（c）保持搅拌器恒速转动，

对于冻胶型携砂液，按10%～100%体积比加入砾石，然后按配方要求加入交联剂溶液，搅拌至液面微微凸起，停止搅拌，把含砾石携砂液倒入烧杯中；

（d）观察并记录砾石全部沉降至容器底部所需时间。

2.根据权利要求1所述的携砂液悬砂能力测试方法，其特征在于，步骤(b)是量取500 mL配置好的携砂液或基液倒入搅拌器中。

3.根据权利要求1所述的携砂液悬砂能力测试方法，其特征在于，步骤(c)是按10%、20%、30%、40%、50%、75%、100%体积比分别加入砾石进行测试不同砂比下的沉降时间。

4.根据权利要求1所述的携砂液悬砂能力测试方法，其特征在于，步骤(c)中对于稠化型携砂液，搅拌时间是2min。

5.根据权利要求1所述的携砂液悬砂能力测试方法，其特征在于，所述的搅拌器是吴茵混调器。

6.根据权利要求1所述的携砂液悬砂能力测试方法，其特征在于，所述的砾石是石英砂或陶粒，其粒径为0.425mm～0.850mm。