【正文】 在規(guī)定的償還時間內(nèi)，比較各種類型支撐劑在同一閉合壓力下的性能與價格比 , 如果某一種類型的支撐劑在規(guī)定的償還時間之內(nèi)滿足經(jīng)濟(jì)評價要求，則該種支撐劑可作為候選的支撐劑之一。 (3)壓后能夠獲得較高初產(chǎn)與較長穩(wěn)產(chǎn)。 (1)地質(zhì)條件 (閉合壓力、巖石硬度、溫度等 )對支撐劑適用性分析 。測試周期至少 30天。m 2 Wf 人工裂縫支撐縫寬 Cm (一 )導(dǎo)流能力 2,短期導(dǎo)流能力 對支撐劑試樣由小到大逐級加壓，并且在每一壓力級別下測量通過人工裂縫支撐劑層的流量與支撐縫寬，得出裂縫導(dǎo)流能力及支撐劑層的滲透率。 人工裂縫導(dǎo)流能力 : （ KW） f= Kf Wf 上式中 : (KW)f人工裂縫導(dǎo)流能力 181。 生產(chǎn)廠家出廠或入井的成品支撐劑允許的最大群體破碎率不應(yīng)超過有關(guān) 的規(guī)定。 評價標(biāo)準(zhǔn) 按 SY/T510886標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，生產(chǎn)廠家出廠或入井的 20/40目成品支撐劑， 其平均粒徑允許的最小單顆?？箟簭?qiáng)度，天然石英砂為 7 107，人造陶粒支 撐劑為 2 108。 酸蝕后單顆?？箟簭?qiáng)度： 測定酸溶解度評價試驗后，支撐劑試樣的單顆 粒抗壓強(qiáng)度。 評價標(biāo)準(zhǔn) (SY/ T510886標(biāo)準(zhǔn)及 API推薦標(biāo)準(zhǔn)對支撐劑密度均無評價標(biāo)準(zhǔn) ) 一般認(rèn)為 : 支撐劑的絕對密度（顆粒密度） 小于 支撐劑的絕對密度（顆粒密度） 支撐劑的絕對密度（顆粒密度） 大于 。在抽濾過程中，每次用 100mL的蒸餾水沖洗試樣，并進(jìn)行 3次； 將坩堝、耐酸濾紙及坩堝內(nèi)沖洗后的支撐劑試樣一起放入烘箱，在 105℃ 的 溫度下至少烘干 1h，取出放入干燥箱冷卻后再一起稱重； 以下式計算支撐劑的酸溶解度： %100)( ????sfsfsWWWWS評價標(biāo)準(zhǔn) 支撐劑名 稱 SY /T510886標(biāo)準(zhǔn) (%) API推薦標(biāo)準(zhǔn) (%) 12/20目 16/20目 20/40目 40/70目 12/20目 16/20目 20/40目 40/70目 石英砂 5 5 5 7 2 2 2 3 中 強(qiáng) 支撐劑 7 高 強(qiáng) 支撐劑 5 5 5 7 7 (八 ) 支撐劑的密度 定義 支撐劑密度 ：在充滿一個單位體積內(nèi)支撐劑顆粒的質(zhì)量。注意不要攪拌并 防止污染試樣。然后，再將耐酸濾紙和坩堝一起放在內(nèi)部插 有漏斗的橡膠密封墊上待用； 在室溫下，將已稱好的 5g支撐劑試樣倒入裝有 100mL12%3%HClHF溶液 的 塑料量杯內(nèi)。 (七 ) 支撐劑的酸溶解度 評價目的 檢驗混在支撐劑上的碳酸巖、長石、鐵等氧化物及粘土等雜質(zhì)的含量。 試驗方法 將 20mL干燥的支撐劑置于 300mL的燒杯內(nèi)，并倒入 100mL蒸餾水，靜置 30min后，在 30s內(nèi)用手搖動燒杯 (不得攪拌 )約 4060次，再靜置 5min； 用注射器在燒杯中部吸取 25mL的混濁液體，裝入 30mL的試管或測試瓶中； 根據(jù)被測試液體的混濁程度與標(biāo)準(zhǔn)濁度溶液對比； 在濁度計上選擇合適的量程后，將上述 30mL試管或測試瓶插入濁度計的測 試孔中讀數(shù)，被測液體中的濁度 (即支撐劑濁度 )即等于讀數(shù)乘以 量程的倍數(shù)。我國 SY/ 510886標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 人造陶粒應(yīng)達(dá)到優(yōu)和中等級別。 國內(nèi)外支撐劑圓度和球度最低標(biāo)準(zhǔn) 支撐劑類別 SY/ T510886標(biāo)準(zhǔn) API 推薦標(biāo)準(zhǔn) 圓度 球度 圓度 球度 天然石英砂 人造陶粒 (五 ) 支撐劑的表面光滑度 試驗方法 以測定圓度和球度的顆粒來測定支撐劑的表面光滑度； 將支撐劑顆粒置于可放大 60倍的體視顯微鏡下觀察，并對照支撐劑表面光滑 度圖版確定支撐劑的表面光滑度。 用顯微放大照片與標(biāo)準(zhǔn)圓度、球度圖版進(jìn)行比較，測定和記錄照片內(nèi)支撐劑顆粒的圓度和球度。 (2) 圖象比較法 任取部分支撐劑，把它們鋪置成單層。 支撐劑尺寸篩析試驗的篩網(wǎng)組合 規(guī)定的支撐劑尺寸 (目 ) 12/20 16/20 20/40 40/70 篩網(wǎng)孔徑尺寸 (mｍ ) CHINA USN 試驗用的篩網(wǎng)組合 8 12 16 30 12 16 20 40 16 18 30 50 18 20 35 60 20 25 40 70 30 30 50 100 底盤 底盤 底盤 底盤 (四 ) 支撐劑的圓度和球度 定義 圓度： 支撐劑顆粒棱角相對尖銳的程度 ； 球度： 支撐劑顆粒接近球體形狀的程度。 %以內(nèi)。精確稱量每個篩網(wǎng)與底盤里的支撐劑量，并計算 該量占試樣總量的百分比。 每組標(biāo)準(zhǔn)試驗篩由 6個篩網(wǎng)與一個底盤組成，自上而下，篩網(wǎng)尺寸由大 到小，將它們疊放在一起，將 100g(準(zhǔn)確到 )支撐劑試樣均勻地倒在最 上面一層的篩網(wǎng)上，將疊在一起的篩垛裝在振篩機(jī)上，開動振篩機(jī)。一 般壓裂井的試樣應(yīng)保存六個月，重點壓裂井的試樣應(yīng)保存一年 。即 每批樣品應(yīng)在相等的時間間隔后取得，以保證完整準(zhǔn)確的分析 。取 時，取樣器應(yīng)很快地沿支撐劑流移動，以取得所有流動著的支撐劑 。 (2)樣品減少器 其大小可以處理一袋樣品 (25kg ) ,一次處理可減少到原量 1/4()?；旌铣梢粋€樣 品，經(jīng)樣品減少器處理后可得到 3kg的試樣進(jìn)行評價試驗。這些樣品必須混合成一個 樣品，經(jīng)樣品減少器處理后可得到 3kg的試樣進(jìn)行評價試驗。 取樣地點 在供應(yīng)廠家支撐劑被篩選為出廠成品之后； 用戶供應(yīng)點存儲的支撐劑； 運(yùn)至施工井場待用的支撐劑。 理想狀態(tài)下的支撐劑性質(zhì) (生產(chǎn)廠家的攻關(guān)方向 ) 具有足夠的抗壓強(qiáng)度，能承受到 140MPa的閉合壓力； 為便于泵送，支撐劑的顆粒相對密度要低； 支撐劑的顆粒盡量大一些，顆粒均勻，圓度和球度應(yīng)接近于 1； 支撐劑應(yīng)在溫度為 200℃ 的條件下與儲層流體不產(chǎn)生化學(xué)作用； 貨源充足，按體積計價格應(yīng)與石英砂持平。 二、支撐劑的物理性質(zhì)及其評價方法 (一 )支撐劑的物理性質(zhì)： 支撐劑的粒度組成、圓度與球度、表面光滑度、酸溶解度、濁度、密度及抗壓強(qiáng)度。因此，對任一深度、任一儲層來 說，使用陶粒均會獲得較高的初產(chǎn)量、穩(wěn)產(chǎn)量和更長的有效期 。 63 mm ） 6 7 . 3 1 4 0 . 3 6 視密度 （ g/cm3） 3 . 4 7 3 . 2 2 體積密度 （ g/cm3） 1 . 8 6 1 . 9 3 抗破碎能力 （ % ） (52 MPa) (69MPa) ( 52 MPa) ( 69 MPa) 導(dǎo)流能力 （μ m2cm ） 8(50 MPa) (6 0 MPa) 1(50 MPa) 0(60 MPa) 優(yōu)缺點 (1)優(yōu)點 強(qiáng)度高，在相同閉合壓力下，與石英砂相比較破碎率低，導(dǎo)流能高， 尤其是在高閉合壓力下仍能提供一定的導(dǎo)流能力； 具有較強(qiáng)的抗鹽、耐溫性能，在 150200℃ 含 10%鹽水中陳化 240h后抗 壓強(qiáng)度不變；在 280℃ 和溶液 PH值為 11的條件下陳化 72h后，重量損失 為 %，而石英砂約為 50%被溶解。其化學(xué)組分氧化鋁（ Al2O3）的含量可達(dá) 85%~90%，氧化硅（ SiO2） 占 3%~6%，氧化鐵（ Fe2O3）占 4%~7%，氧化鈦（ TiO2）占 3%~4%。 (2) 高強(qiáng)度陶粒支撐劑 高強(qiáng)度支撐劑由 鋁礬土或氧化鋯 的 物料制成。 (二 )陶粒 化學(xué)組成與微觀晶相結(jié)構(gòu) (1) 中等強(qiáng)度陶粒支撐劑（ ISP） 中等強(qiáng)度陶粒支撐劑（ ISP）都用 鋁礬土或鋁質(zhì)陶土（ 礬和硅酸鋁）制 造。 石英砂優(yōu)缺點 (1)優(yōu)點 對于低閉合壓力的各類儲層，使用石英砂作為壓裂用支撐劑可取得較好的增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益； 圓、球度較好的石英砂破碎后呈小碎塊狀，仍可保持一定的導(dǎo)流能力； 100目的粉砂可做為壓裂液的固體防濾失添加劑，它在裂縫延伸過程中可以填充那些與主裂縫溝通的天然裂縫，降低壓裂液的濾失； 石英砂的絕對密度較低，便于施工泵送； 石英砂價格便宜，貨源廣 ,在許多地區(qū)可以就地取材。在天然石英砂的石英含量中，單晶石英顆粒所占的重量百分?jǐn)?shù)愈大，則石英的抗壓強(qiáng)度愈高。我國壓裂用石英砂的石英含量一般在 80%左右，國外優(yōu)質(zhì)石英砂中的石英含量可達(dá)到 98%以上。 (2) 礦物成分 天然石英砂的礦物組分以石英為主。 國外：北部白砂或渥太華 (Ottawa)砂 約旦 (Jordan)砂 圣彼得 ()砂、 翁渥克 (Wonewoc)砂 得州棕砂 布萊第 (Brady)砂 胡桃木 (Hickory)砂等。僅溶于氫氟酸，不溶于其它酸堿類。 三、壓裂液的配制與質(zhì)量控制 1 、壓裂液配制 配制壓裂液一定按壓裂設(shè)計要求的先后順序進(jìn)行投料 投料結(jié)束后，分散一定時間 (一般情況下不能低于 8小時 ) 裝液前對各儲液設(shè)備及液體性能進(jìn)行檢查，是否達(dá)到設(shè)計要求 施工前要對各儲液設(shè)備進(jìn)行液體性能測試 （粘度、 pH值、交聯(lián)性能、交聯(lián)時間） 施工過程中定時檢測液體交聯(lián)狀況，根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整交聯(lián)比 2 、壓裂液質(zhì)量控制 基液粘度達(dá)不到設(shè)計要求： 投料量不足 追加投料 藥劑純度不足 追加投料，并取樣準(zhǔn)備檢測、處理 投料順序不對 重新配制 pH值不符合要求 調(diào)整 pH值 交聯(lián)不好 過交聯(lián) 重新調(diào)整交聯(lián)比，加水降低交聯(lián)劑濃度 弱交聯(lián) 重新調(diào)整交聯(lián)比 測基液粘度 增加稠化劑量 3 、壓裂液可能經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法 第五節(jié) 支撐劑及其質(zhì)量檢測 一、支撐劑的類型 二、支撐劑的物理性質(zhì)及其評價方法 三、充填支撐劑的裂縫導(dǎo)流能力及其影響因素 四、支撐劑的選擇 一、支撐劑的類型 (一 )石英砂 特征 石英砂是含有大量二氧化硅 (SiO2)的集合體，常呈塊或粒狀，其中硅(Si)含量為 %。 現(xiàn)場配液 在不具備配液站配液的情況下，在現(xiàn)場利用配液裝置進(jìn)行原膠液的配制。 N/m） ≤ 13 破膠液與煤油界面張力（ m s n） 6 流動指數(shù) 7 靜態(tài)濾失系數(shù)（ m/min 1/2） ≤ 104 8 初濾失量（ m3/m2） ≤ 103 9 濾失速率（ m/min） ≤ 104 序號 項 目 指 標(biāo) 低溫 (2060℃ ) 中溫 (60120℃ ) 高溫 (120180℃ ) 10 破膠時間（ h） ≤12 11 破膠液粘度（ mPa s） 2040 3060 4090 3 交聯(lián)時間（ s） 1560 30120 60300 4 剪切穩(wěn)定性 剪切時間（ min） 60 90 120 表觀粘度（ mPa 水溶物和油溶物混合樣的油水不溶物含量的測定 將定量 m1樣品加入裝有水和油兩種溶劑的分液漏斗中，搖勻并分離溶解物和油水不溶物，將不溶物干燥、稱重得 m