【正文】 中可給出 稠化劑充分溶解的時間 t和稠化液的表觀粘度 η a。s) ηa 壓裂液初始粘度 初始粘度是基液開始進一步增稠或交聯(lián) 15120s內(nèi)的粘度變化范圍。 初始粘度和交聯(lián)的壓裂液流動特性是變化的，但基本上屬于粘塑性非牛頓流體，可用各種粘度計測定出在地面溫度下 170s1時的表觀粘度值 η a。s 。 壓裂液在不同溫度下的流動曲線 Logτ(mPa) LogD(s1) 20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 100℃ 170 壓裂液的溫度穩(wěn)定性（ 粘溫曲線 ） 將 170s1下的表觀粘度 η a與溫度 T的關(guān)系繪制成圖，即可得到壓裂液的溫度穩(wěn)定曲線，即粘溫曲線。s) 壓裂液的剪切穩(wěn)定性（粘時曲線） 測定壓裂液在 170s1下的表觀粘度與測定時間的關(guān)系曲線，即粘時曲線 ，并測定壓裂液受剪切作用開始、相隔一定時間、結(jié)束時的流動曲線，得到壓裂液受剪切后表觀粘度 η a以及 K′ 和 n′ 值的下降程度。s) t(min) 壓裂液的粘度與剪切時間關(guān)系曲線 壓裂液的粘時、粘溫疊加效應(yīng) 在設(shè)計的壓裂作業(yè)時間內(nèi)，壓裂液的溫度從地面溫度升高至油層溫度，再繼續(xù)恒溫的條件下，觀察壓裂液在 170s1下的粘度與剪切時間、粘度與溫度的疊加效應(yīng)，這是對壓裂液在作業(yè)過程中粘度變化的模擬實驗考察。s 為宜 ?最高粘度 ηmax 控制在 10003000 mPas ?到達油層溫度的時間 tT ?施工結(jié)束時間 tf 壓裂液粘時、粘溫關(guān)系曲線 η (mPa 破膠降粘液的粘度是對壓裂液在油層條件下破膠徹底性的衡量，它關(guān)系到破膠液的返排率及對油層的傷害程度。 破膠液粘度應(yīng)控制在 10 mPa (4 )壓裂液的溶解性 壓裂液應(yīng)具有良好的自溶性，同時，它與地層巖石和流體接觸后，也應(yīng)具有良好的相容性。 測 試 與 評 價 性 能 ?壓裂液及其添加劑的溶解性 ?破膠降粘液的溶解性 ?破膠液與地層流體的相容性 壓裂液及其添加劑的溶解性 壓裂液及其添加劑的溶解性包括水溶性和油溶性，用測定其水不溶物含量或油不溶物含量的方法進行評價。去除溶解液，用水洗滌、離心分離、干燥并稱重，得到水不溶物重量 m2，則水不溶物含量為： %1 0 012 ??mmdw? 油不溶物含量的測定 與水不溶物含量的測定方法相同，將水溶劑改為油溶劑。 ＄ 破膠液與地層流體的相溶性 破膠液與地層油、水產(chǎn)生沉淀情況 觀察水基壓裂液的破膠液與地層水混合后是否產(chǎn)生沉淀； 破膠液與地層油、水乳化作用的測定 測定不同比例的水基壓裂液的破膠液與地層油混合后在儲層溫度下恒 溫破乳的比值； 水基凍膠壓裂液通用技術(shù)指標 序 號 項 目 指 標 低溫 (2060℃ ) 中溫 (60120℃ ) 高溫 (120180℃ ) 1 基液密度（ g/cm3） 2 基液表觀粘度（ mPa s ） ≥50 5 稠度系數(shù)（ mPa s） ≤ 12 破膠液表面張力（ m N/m） ≤ 14 破乳率（ 102） ≥95 15 降阻率（ 102） ≥35 16 殘渣含量（ mg/L） ≤550 17 巖心滲透率損害率（ %） ≤30 18 壓裂液濾液與地層水配伍性 無沉淀、無絮凝 配液站配液 壓裂施工前，利用配液站批量配制原膠液，施工時用壓裂液罐運到現(xiàn)場。 連續(xù)混配 在進行大型壓裂施工時，利用連續(xù)混配車邊配液、邊泵注。硬度為 7，顏色多樣，通常為無色、乳白色、淡黃色或灰色，玻璃光澤，加熱到 1500℃ 開始軟化，在 17101756℃ 溶化。 產(chǎn)地 國內(nèi) : 甘肅蘭州 (皋 蘭 )砂 (供應(yīng)全國各油田 ) 江西永州砂 福建福州砂 湖南岳陽砂 山東榮城砂 吉林農(nóng)安砂 河北承德砂 湖北蒲圻砂 新疆和豐砂 內(nèi)蒙古通遼砂 (以吉林 大慶油田應(yīng)用為主 )等。 化學與礦物成分 (1) 化學成分 天然石英砂的主要化學成分是氧化硅 (SiO2)，同時伴有少量的氧化鋁(Al2O3)，氧化鐵 (Fe2O3)，氧化鉀和氧化鈉 (K2O+Na2O)及氧化鈣和氧化鎂(CaO+MgO)。石英含量是衡量石英砂質(zhì)量的重要指標。 微觀結(jié)構(gòu) 石英可分為單晶石英和復(fù)晶石英兩種晶體結(jié)構(gòu)。 一般，石英砂的顆粒絕對密度約為 ，體積密度約為 ，孔隙度為 3038%。 (2) 缺點 石英砂強度低，不適合在中、高閉合壓力的壓裂層中使用； 由于石英砂的抗壓強度低，破碎后將大大降低裂縫的導(dǎo)流能力，加之受嵌入、微粒運移、堵塞、壓裂液傷害等因素影響，嚴重時可降至原來的10%或更低。其中氧化鋁（ Al2O3）或鋁質(zhì)的重量百分比含量為 46%~77%，硅質(zhì)（ SiO2）含量占 12%~55%，此外，還有少量小于 10%的其它氧化物。顆粒相對密度約為 更高。 高強度陶粒支撐劑性能 支撐劑 名稱 物理 性能 高強度陶粒 中國 貴陽 （ ~0 .9mm ） C a r b o P r o p U S A (~ mm) 粒徑 (% ) （≥ 0 。 隨閉合壓力的增加或承壓時間的延長，陶粒的破碎率要比石英砂低得 多，導(dǎo)流能力的遞減率也要慢得多。 (2)缺點（制造嚴格，價格貴） 相對密度高，對壓裂液性能及泵送條件要求高； 陶粒物料選擇與制造過程嚴格、復(fù)雜； 價格較貴，限制了陶粒的廣泛使用。這些物理性質(zhì)決定了支撐劑的質(zhì)量及其在閉合壓力下的導(dǎo)流能力。 (二 ) 支撐劑樣品的取樣方法 樣品的代表性 是指該樣品應(yīng)與生產(chǎn)廠家出廠成品或用戶供應(yīng)點送往壓裂施工現(xiàn)場的支 撐劑質(zhì)量完全一樣。 需要的樣品數(shù)量 (1)散裝支撐劑 在生產(chǎn)廠家、用戶供應(yīng)點或壓裂施工現(xiàn)場，每 5000kg支撐劑提取一個樣 品 (每個樣品約重 812kg)，至少取夠 2袋 (50kg)。 (2)袋裝支撐劑 在生產(chǎn)廠家、用戶供應(yīng)點或壓裂施工現(xiàn)場，在每 100袋 (2500kg)袋裝支撐 劑中任取 10袋，每袋各取 ，至少取夠 2袋 (50kg)。 取樣裝置 (1)取樣器 長、寬、高各為 2 100和 150mm，并帶有 ，體積 3270cm3。 (3)樣品分離器 取樣器 分離器 取樣方法 將取樣器垂直于縱軸并于均勻的速度通過支撐劑流的寬度。 當取樣器取滿第一批支撐劑后，至少應(yīng)停 2min再取下一批樣品。 保存試樣 實驗室對一年內(nèi)每次支撐劑評價試驗的試樣至少應(yīng)保存 1000g。 (三 ) 支撐劑篩選分析 篩析方法 根據(jù)支撐劑粒徑選擇標準篩網(wǎng)。取下 每層篩網(wǎng)和底盤，倒出留在每一篩網(wǎng)與底盤里的支撐劑，并用鋼絲刷徹底 清除卡在篩孔中的顆粒。支撐劑量的累積百分比與試樣總量的誤差應(yīng)在 177。 評價標準 第一層篩網(wǎng)上的支撐劑最多不能超過 樣品總量的 %； 符合規(guī)定篩網(wǎng)尺寸的支撐劑量最低不 能低于樣品總量的 90%； 落在底盤上的支撐劑量最大可超過 %。 試驗方法 (1) 目測比較法 在試樣中任取 2030粒支撐劑顆粒； 在 10~20倍顯微鏡下觀察每一顆粒的外形，與圓度與球度目測圖版對照比較； 記錄每一單粒的圓度和球度級別，計算出全部試樣的平均圓度和球度。用膠帶壓在顆粒上粘上單層支撐劑顆粒； 用掃描電子顯微鏡或體視顯微鏡對粘在膠帶上的顆粒放大，拍照。然后，確定出試樣的平均圓度和球度值。 評價標準 支撐劑的表面光滑度程度分為優(yōu)、中等 和差三個級別。 (六 ) 支撐劑的濁度 定義 濁度是指支撐劑顆粒表面粉塵、泥質(zhì)或無機物微量的含量。 評價標準 SY/ 510886規(guī)定，支撐劑 的濁度應(yīng)小于 100度。 試驗方法 將適量支撐劑試樣放入烘箱，在 105℃ 的溫度下至少烘干 1h，取出放入干燥 器內(nèi)冷卻后稱取 5g試樣待用； 將耐酸濾紙放入坩堝內(nèi)并一起放入烘箱，在 105℃ 的溫度下至少烘干 1h，取 出放入干燥器內(nèi)冷卻后再一起稱重。然后，將該杯置于 ℃ 的恒溫水浴中 30min。 將量杯內(nèi)的支撐劑試樣與酸液全部倒在坩堝的耐酸濾紙上，然后，進行真空 抽濾。 體積密度： “充滿一個單位體積”包括自身所占有的體積以及支撐劑顆粒 之間的空隙體積； 表觀 (視 )密度： “充滿一個單位體積”是指空心人造支撐劑內(nèi)部孔隙體積 與支撐劑實體占有的體積，而不包括支撐劑之間的孔隙體積； 絕對 (顆粒 )密度： “充滿一個單位體積”僅指實體支撐劑或空心支撐劑實 體占有的體積。 (九 ) 支撐劑的抗壓強度 主要指標定義 單顆?？箟簭姸龋?壓碎單顆粒支撐劑的力與該顆粒直徑平方的比值。 群體破碎率： 一定量的支撐劑在規(guī)定的壓力級別下產(chǎn)生的低于規(guī)定粒徑 尺寸下限的碎屑量與原試樣總量的比值。美國 API推薦標準中無此項試驗內(nèi)容，亦無評價標準。 壓裂用支撐劑允許的最大群體破碎率 支撐劑名稱 SY /T510886標準 API推薦標準 顆粒直徑 (目 ) 支撐劑上的壓力(Mpa) 允許最大破碎率 (%) 粒徑尺寸 (目 ) 支撐劑上的壓力(MPa) 允許最大破碎率 (%) 天然石英砂 20/40 30 23 8/16 12/20 16/20 20/40 30/50 40/20 14 21 21 28 28 35 16 16 14 14 8 6 低密中強陶粒 無 20/40 69 10 高密中強陶粒 無 12/20 16/20 20/40 40/70 在規(guī)定的 5 686與 103MPa下 25 25 10 8 高密高強陶粒 20/40 60 4 12/20 16/20 20/40 40/70 在規(guī)定的 5 686與 103MPa下 25 25 10 8 三、充填支撐劑的人工裂縫導(dǎo)流能力及其影響因素 (一 )導(dǎo)流能力 1,人工裂縫導(dǎo)流能力 在儲層的閉合壓力下，充填支撐劑的人工裂縫可以通過 (或輸送 )儲層流體的能力。m2?cm Kf人工裂縫支撐劑的滲透率 181。 3,長期導(dǎo)流能力 將支撐劑試樣放在導(dǎo)流能力測試儀中 ,恒定壓力與規(guī)定的試驗條件下，記錄各種支撐劑導(dǎo)流能力隨時間的下降程度。 能測得人工裂縫長期導(dǎo)流能力的單位有北京研究總院及石油大學 ,地質(zhì)大學等 導(dǎo)流能力測試儀 (二 ) 影響人工裂縫導(dǎo)流能力的因素 閉合壓力的影響 支撐劑物理性質(zhì) 支撐劑粒徑尺寸 支撐劑粒度分布 支撐劑質(zhì)量 (微粒、雜質(zhì)含量 ) 支撐劑鋪置濃度 地層性質(zhì) (巖石硬度 ) 時間 地層的環(huán)境條件 (溫度、鹽水 ) 流動條件 (非達西流與多相流 ) 壓裂液 (殘渣、濾餅 ) 四、支撐劑的選擇 (一 )支撐劑的選擇原則 支撐劑的性質(zhì)及其在給定的地質(zhì)與工程條件下的導(dǎo)流能力 不同類型、不同粒徑支撐劑有其適用極限 。 (2)現(xiàn)有工程條件 (壓裂液性質(zhì)、泵注設(shè)備等 )能夠安全泵送 。 支撐劑的經(jīng)濟效益 支撐劑是永遠壓后經(jīng)濟效益評價時的一項支出費用 。