一種兩個自聚性支撐劑微粒間微量拉力的測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高速通道壓裂用自聚性支撐劑黏聚性能評價方法，尤其是一種兩個自聚性支撐劑微粒間微量拉力的測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高速通道壓裂是近兩年出現(xiàn)的一種新型壓裂技術(shù)，油氣高速滲流通道的形成在于支撐劑能在裂縫內(nèi)聚集，并形成彼此分散的支撐劑柱，而非均勻鋪砂，使裂縫由“面”支撐變?yōu)椤包c(diǎn)”支撐，在裂縫內(nèi)部形成穩(wěn)定的通道網(wǎng)絡(luò)，使油氣流動阻力大大降低，實(shí)現(xiàn)無限導(dǎo)流。除需添加纖維并輔以脈沖加砂外，還需對支撐劑表面進(jìn)行改性而使其能發(fā)生“自聚”。國內(nèi)在通道壓裂的相關(guān)研宄落后于國外，自聚性支撐劑方面的研宄尚屬空白。
[0003]目前關(guān)于高速通道壓裂用自聚性支撐劑黏聚性能的評價僅能通過宏觀觀察其在壓裂液中“抱團(tuán)”能力，通過手捏感知支撐劑團(tuán)塊的軟硬程度，對其進(jìn)行定性比較，很多情況下依賴于實(shí)驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)做出判斷。受各種外界因素的影響，顯然，這種常規(guī)方法難以對高速通道壓裂用自聚性支撐劑的黏聚性能作出客觀評價。因此，需要建立一種定量的測試方法來評價高速通道壓裂用自聚性支撐劑黏聚性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決上述問題，提供了一種兩個自聚性支撐劑微粒間微量拉力的測試方法，克服了傳統(tǒng)方法中對高通道壓裂用自聚性支撐劑黏聚性能只能進(jìn)行定性觀察評價而無法進(jìn)行定量測試的弊端，其采用的技術(shù)方案包括以下步驟:
(1)配制500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%?1.0%的KH-560偶聯(lián)劑溶液，加入醋酸將其pH值調(diào)至3.5?5.5之間；
(2)稱量油田壓裂中常用的20/40目陶粒支撐劑100g，先用蒸餾水將陶粒支撐劑表面潤濕，然后與偶聯(lián)劑溶液混合以200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌15分鐘，取出烘干；
(3)稱量雙酚A型環(huán)氧樹脂3g和經(jīng)偶聯(lián)劑處理后的支撐劑47g，將兩者混合并置于混砂攪拌器下以400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3分鐘，即可制得涂層均勻的自聚性支撐劑；
(4)調(diào)節(jié)溫度設(shè)定按鈕，設(shè)定溫度為25°C，整個裝置在測試過程中均保持恒溫狀態(tài)；
(5)用鑷子取少量瀝青，分別在上微粒固定平臺和下微粒固定平臺的中央處輕輕點(diǎn)按，在微粒固定平臺上會有一層瀝青層；
(6)從制備好的陶粒支撐劑中任意挑選兩粒支撐劑分別放置于上微粒固定平臺和下微粒固定平臺上，由于瀝青具有較強(qiáng)的粘附能力，可使陶粒牢牢地固定在上微粒固定平臺和下微粒固定平臺上；
(7)將上微粒固定平臺懸掛在掛鉤處，下微粒固定平臺放置于XYZ三軸微位移調(diào)節(jié)平臺頂端平面，由于下微粒固定平臺與XYZ三軸微位移調(diào)節(jié)平臺之間存在強(qiáng)磁力，所以下微粒固定平臺能恰好放置于XYZ三軸微位移調(diào)節(jié)平臺中央位置；
(8)通過觀察在計算機(jī)上的放大成像，并借助于XYZ三軸微位移調(diào)節(jié)平臺，使上、下兩個微粒能夠在豎直方向上處于同一平面；
(9)點(diǎn)擊調(diào)控面板上的“調(diào)零”鍵，進(jìn)行拉力清零；
(10)點(diǎn)擊調(diào)控面板上的“測試”鍵，下微粒固定平臺及整個底部裝置一起上升，直至上下兩個微粒恰好接觸，停止上升，靜止1s后，下微粒固定平臺開始下降，由于兩個微粒間樹脂涂層的粘附力作用，上微粒隨著下微粒一起向下運(yùn)動而產(chǎn)生拉力，通過掛鉤傳遞給扭力絲，使其因發(fā)生變形而產(chǎn)生扭矩，同時帶動傳感器磁芯產(chǎn)生位移，位移傳感器便記錄相應(yīng)位移數(shù)值，根據(jù)扭力絲的相關(guān)參數(shù)并通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到此時兩微粒間的拉力值，并顯示于調(diào)控面板上，下微粒固定平臺繼續(xù)下降，直至兩微粒分開瞬間，傳感器磁芯向上位移達(dá)到最大，位移傳感器捕捉最大數(shù)值，并將此時的拉力保值于調(diào)控面板上，即為兩個涂層支撐劑間的拉力；
(11)再次隨機(jī)挑取任意兩個微粒進(jìn)行測試，重復(fù)上述步驟，取幾次測量的平均值作為此種樹脂涂層支撐劑微粒間粘接力，并依此來對高通道壓裂自聚性支撐劑黏聚性能進(jìn)行評價；
(12)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取下上微粒固定平臺和下微粒固定平臺，用鑷子取下兩粒支撐劑，隨后用石油醚擦洗上微粒固定平臺和下微粒固定平臺上的瀝青粘附層。
[0005]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):克服了傳統(tǒng)方法中對高通道壓裂用自聚性支撐劑黏聚性能只能進(jìn)行定性觀察評價而無法進(jìn)行定量測試的弊端，產(chǎn)生了一定的有益效果。
【附圖說明】
[0006]圖1:本發(fā)明使用的兩微粒間微量拉力測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2:本發(fā)明使用的兩微粒間微量拉力測試裝置的調(diào)控面板平面示意圖；
圖3:本發(fā)明使用的兩微粒間微量拉力測試裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]符號說明:
1.底座、2.溫度傳感器、3.電路轉(zhuǎn)換裝置、4.下微粒固定平臺、5.傳感器磁芯、6.位移傳感器、7.杠桿架、8.杠桿臂、9.掛鉤、10.上微粒固定平臺、11.顯微鏡扶正體、12.高清電子顯微鏡、13.XYZ三軸微位移調(diào)節(jié)平臺、14.升降平臺、15.水準(zhǔn)泡、16.調(diào)平旋鈕、17.恒溫加熱裝置、18.調(diào)控面板、19.扭力絲、20.扭力絲連接架。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1-3所示，本發(fā)明一種兩個自聚性支撐劑微粒間微量拉力的測試方法，的技術(shù)方案包括以下步驟:
(1)配制500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%?1.0%的KH-560偶聯(lián)劑溶液，加入醋酸將其pH值調(diào)至3.5?5.5之間；
(2)稱量油田壓裂中常用的20/40目陶粒支撐劑100g，先用蒸餾水將陶粒支撐劑表面潤濕，然后與偶聯(lián)劑溶液混合以200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌15分鐘，取出烘干；
(3)稱量雙酚A型環(huán)氧樹脂3g和經(jīng)偶聯(lián)劑處理后的支撐劑47g，將兩者混合并置于混砂攪拌器下以400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3分鐘，即可制得涂層均勻的自聚性支撐劑；
(4)調(diào)節(jié)溫度設(shè)定按鈕，設(shè)定溫度為25°C，整個裝置在測試過程中均保持恒溫狀態(tài)； (5)用鑷子取少量瀝青，分別在上微粒固定平臺(10)和下微粒固定平臺(4)的中央處輕輕