水基壓裂液性能評(píng)價(jià)

水基壓裂液性能評(píng)價(jià)第一頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三

壓裂過(guò)程中，要求壓裂液具有高的攜帶支撐劑的能力、低的摩阻力及在不同的幾何空間、不同的流動(dòng)狀態(tài)下優(yōu)良的承受破壞的能力。能否達(dá)到完善這些性能，首要的工作在于對(duì)壓裂液流變性能進(jìn)行正常評(píng)價(jià)。壓裂液性能的測(cè)試和評(píng)價(jià)是為配制和選用壓裂液提供依據(jù)，為壓裂設(shè)計(jì)提供參考。水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第二頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（1）基液粘度：

壓裂液基液是指準(zhǔn)備增稠或交聯(lián)的液體。基液粘度代表稠化劑的增稠能力與溶解速度。壓裂基液粘度用范35旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)或用類(lèi)似儀器測(cè)定。對(duì)于不同井深的地層進(jìn)行壓裂，對(duì)基液粘度有不同要求。名稱(chēng)井深m基液粘度Pa·s低溫淺井<200040-60中溫井2000-300060-80高溫深井3000-500080-100水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第三頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（2）壓裂液的剪切穩(wěn)定性：

評(píng)價(jià)壓裂液的剪切穩(wěn)定性實(shí)際上是測(cè)定壓裂液的粘—時(shí)關(guān)系。在一定（地層）溫度下，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定剪切速率為170s-1時(shí)壓裂液的粘度隨時(shí)間的變化。壓裂液的粘度降到50mPa·s時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間應(yīng)大于施工時(shí)間。水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第四頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（3）稠度系數(shù)K'和流動(dòng)行為指數(shù)n'：

用粘度計(jì)測(cè)定壓裂液室溫至油層溫度下的流動(dòng)曲線，如下圖，用此圖可以計(jì)算得出壓裂液在不同溫度下的K'和n'值，即式中n'—流動(dòng)行為指數(shù)；τ—剪切應(yīng)力，mPa；D—剪切速率，s-1。水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法

K'值越大，說(shuō)明壓裂液的增稠能力越強(qiáng)；n'值越大，說(shuō)明壓裂液的抗剪切能力越好。但是K'值大，n'值就小。n'值在0.2～0.7之間。K'，n'值亦可以用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定不同剪切速率下的應(yīng)力值，再經(jīng)計(jì)算得出。第五頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（4）壓裂液的降阻率測(cè)定

壓裂液的管路摩擦阻力小，可降低施工泵壓，提高施工排量，節(jié)約水馬力。

在管路流動(dòng)儀上，測(cè)定不同壓差下的壓裂液與清水的流量，經(jīng)計(jì)算可得出壓裂液的降阻率。一般壓裂液的降阻率為40%～60%。檢測(cè)方法：水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第六頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（5）壓裂液的破膠性能測(cè)定

施工結(jié)束后，壓裂液在油層溫度條件下，與破膠劑發(fā)生作用而破膠降粘。用破膠液粘度來(lái)衡量壓裂液破膠的徹底性，是關(guān)系到破膠液的返排率及對(duì)油層的傷害程度。將壓裂液裝人密閉容器內(nèi)，放入電熱恒溫器中加熱恒溫，恒溫溫度為儲(chǔ)層溫度。使壓裂液在恒溫溫度下破膠，破膠液表面粘度≤5.0mPa.s。水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第七頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（6）壓裂液的表界面張力與潤(rùn)濕性能測(cè)定

用表界面張力儀測(cè)定壓裂液破膠液的表界面張力，用接觸角測(cè)定儀測(cè)定破膠液與巖樣表面的接觸角，為優(yōu)選適用的活性劑、助排劑提供參考。破膠液表面張力≤28.0mN/m為合格。水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第八頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（7）壓裂液殘?jiān)康臏y(cè)定

殘?jiān)菈毫岩?、破膠液中殘存的不溶物質(zhì)。壓裂液中的殘?jiān)繎?yīng)盡量低，以減小對(duì)地層和支撐裂縫的傷害。其測(cè)定方法是將破膠液離心分離，棄去上清液，將下面的殘?jiān)娓?、恒重、稱(chēng)重，計(jì)算殘?jiān)俊Ａu丙基胍膠、硼凍膠壓裂液的殘?jiān)繛?00～800mg/L。水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第九頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（8）壓裂液與地層流體的配伍性測(cè)定

測(cè)定壓裂液破膠劑與地層原油和地層水能否產(chǎn)生乳化及沉淀，以便采取措施減少對(duì)地層的傷害。原油的配伍性測(cè)定：是將原油與壓裂液破膠劑按一定比例混合，高速攪拌形成乳狀液，在油層溫度下靜置一定時(shí)間，記錄分離出的水量，計(jì)算破乳率。破乳率應(yīng)大于80%。地層水的配伍性測(cè)定：是將壓裂液破膠劑液與地層水按一定比例混合，觀察是否產(chǎn)生沉淀。水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第十頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（9）壓裂液交聯(lián)時(shí)間測(cè)定

將交聯(lián)劑加到基液中，開(kāi)始計(jì)時(shí)并緩慢不停地?cái)嚢瑁綁毫岩嚎商魭欤ɑ蛲律囝^3cm以上）時(shí)的時(shí)間即為交聯(lián)時(shí)間。壓裂液的交聯(lián)時(shí)間應(yīng)小于壓裂液流經(jīng)壓裂管柱的時(shí)間。水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法第十一頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期三（10）壓裂液對(duì)基巖滲透率的傷害率測(cè)定

在壓裂改造油氣層的同時(shí)，壓裂液會(huì)對(duì)油氣層的滲透率造成傷害。通過(guò)測(cè)定壓裂液通過(guò)巖心前后滲透率的變