水基压裂液性能评价

水基压裂液性能评价第一页，共十三页，2022年，8月28日

压裂过程中，要求压裂液具有高的携带支撑剂的能力、低的摩阻力及在不同的几何空间、不同的流动状态下优良的承受破坏的能力。能否达到完善这些性能，首要的工作在于对压裂液流变性能进行正常评价。压裂液性能的测试和评价是为配制和选用压裂液提供依据，为压裂设计提供参考。水基压裂液性能评价方法第二页，共十三页，2022年，8月28日（1）基液粘度：

压裂液基液是指准备增稠或交联的液体。基液粘度代表稠化剂的增稠能力与溶解速度。压裂基液粘度用范35旋转粘度计或用类似仪器测定。对于不同井深的地层进行压裂，对基液粘度有不同要求。名称井深m基液粘度Pa·s低温浅井<200040-60中温井2000-300060-80高温深井3000-500080-100水基压裂液性能评价方法第三页，共十三页，2022年，8月28日（2）压裂液的剪切稳定性：

评价压裂液的剪切稳定性实际上是测定压裂液的粘—时关系。在一定（地层）温度下，用旋转粘度计测定剪切速率为170s-1时压裂液的粘度随时间的变化。压裂液的粘度降到50mPa·s时所对应的时间应大于施工时间。水基压裂液性能评价方法第四页，共十三页，2022年，8月28日（3）稠度系数K'和流动行为指数n'：

用粘度计测定压裂液室温至油层温度下的流动曲线，如下图，用此图可以计算得出压裂液在不同温度下的K'和n'值，即式中n'—流动行为指数；τ—剪切应力，mPa；D—剪切速率，s-1。水基压裂液性能评价方法

K'值越大，说明压裂液的增稠能力越强；n'值越大，说明压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之间。K'，n'值亦可以用旋转粘度计测定不同剪切速率下的应力值，再经计算得出。第五页，共十三页，2022年，8月28日（4）压裂液的降阻率测定

压裂液的管路摩擦阻力小，可降低施工泵压，提高施工排量，节约水马力。

在管路流动仪上，测定不同压差下的压裂液与清水的流量，经计算可得出压裂液的降阻率。一般压裂液的降阻率为40%～60%。检测方法：水基压裂液性能评价方法第六页，共十三页，2022年，8月28日（5）压裂液的破胶性能测定

施工结束后，压裂液在油层温度条件下，与破胶剂发生作用而破胶降粘。用破胶液粘度来衡量压裂液破胶的彻底性，是关系到破胶液的返排率及对油层的伤害程度。将压裂液装人密闭容器内，放入电热恒温器中加热恒温，恒温温度为储层温度。使压裂液在恒温温度下破胶，破胶液表面粘度≤5.0mPa.s。水基压裂液性能评价方法第七页，共十三页，2022年，8月28日（6）压裂液的表界面张力与润湿性能测定

用表界面张力仪测定压裂液破胶液的表界面张力，用接触角测定仪测定破胶液与岩样表面的接触角，为优选适用的活性剂、助排剂提供参考。破胶液表面张力≤28.0mN/m为合格。水基压裂液性能评价方法第八页，共十三页，2022年，8月28日（7）压裂液残渣含量的测定

残渣是压裂液、破胶液中残存的不溶物质。压裂液中的残渣含量应尽量低，以减小对地层和支撑裂缝的伤害。其测定方法是将破胶液离心分离，弃去上清液，将下面的残渣烘干、恒重、称重，计算残渣含量。羟丙基胍胶、硼冻胶压裂液的残渣含量为300～800mg/L。水基压裂液性能评价方法第九页，共十三页，2022年，8月28日（8）压裂液与地层流体的配伍性测定

测定压裂液破胶剂与地层原油和地层水能否产生乳化及沉淀，以便采取措施减少对地层的伤害。原油的配伍性测定：是将原油与压裂液破胶剂按一定比例混合，高速搅拌形成乳状液，在油层温度下静置一定时间，记录分离出的水量，计算破乳率。破乳率应大于80%。地层水的配伍性测定：是将压裂液破胶剂液与地层水按一定比例混合，观察是否产生沉淀。水基压裂液性能评价方法第十页，共十三页，2022年，8月28日（9）压裂液交联时间测定

将交联剂加到基液中，开始计时并缓慢不停地搅拌，到压裂液可挑挂（或吐舌头3cm以上）时的时间即为交联时间。压裂液的交联时间应小于压裂液流经压裂管柱的时间。水基压裂液性能评价方法第十一页，共十三页，2022年，8月28日（10）压裂液对基岩渗透率的伤害率测定

在压裂改造油气层的同时，压裂液会对油气层的渗透率造成伤害。通过测定压裂液通过岩心前后渗透率