一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法技术

本发明专利技术涉及一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，该方法利用TOC分析仪测定与模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的初始碳元素质量m

【技术实现步骤摘要】
一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法
本专利技术涉及采油工程
，具体涉及一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法。
技术介绍
越来越多的科研工作者开始研究以裂缝转向为目的的暂堵转向压裂技术。暂堵转向压裂技术的成功与否，关键在于能否开启微裂缝或新裂缝，而封堵初级裂缝的有机暂堵剂在该技术中起到关键作用。油田直井、水平井暂堵转向压裂、分支缝压裂过程中，需要采用具有合适降解性能的有机暂堵剂以实现有效的暂堵转向压裂作业，并在作业完成之后的一段时间内于井下基本完全降解。因此，能否准确地测定油气田用有机暂堵剂的降解性能以选择合适的有机暂堵剂，在一定程度上可直接关系到油田开采过程中暂堵转向压裂的成功与否。目前，针对有机暂堵剂降解性能的常规测试方法为：测定有机暂堵剂在降解实验后的残渣干重，再与有机暂堵剂初始重量进行比较，以计算降解率。但该方法夹杂着大量且繁琐的人工操作，在烘干、过滤的过程中，不可避免地会造成部分残渣的丢失或散失，而且时间点选取不明、过程间断、数据稀疏，此外也未考虑有机暂堵剂在实际应用中是连续降解的实际情况。因此，上述常规测试方法无法准确地、有效地、实时地、精确地测量有机暂堵剂在实际应用中的降解性能，以致难以根据实际工况条件来针对性地选择合适的有机暂堵剂。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有方法难以系统地、有效地、量化地、准确地测量油气田用有机暂堵剂的降解性能的技术问题，而提供一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，本专利技术方法能够精确地测试评价油气田用有机暂堵剂的降解性能。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，该方法如下：配制压裂液模拟物，测定所述压裂液模拟物的初始TOC值，依据选定的模拟地层裂缝，计算与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的碳元素质量m0；将与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物于地层模拟压力、地层模拟温度下进行降解实验，连续地或间歇地提取样本，并测定对应时刻下样本的TOC值，计算对应时刻下与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的碳元素质量mt；计算mt与m0的比值mt/m0，即为对应时刻下与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率；将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。优选地，所述压裂液模拟物含有待测有机暂堵剂和模拟液体，所述模拟液体为清水、酸溶液或碱溶液中的一种。作为优选的技术方案，所述模拟液体为酸溶液(溶质主要为盐酸)，其酸浓度为5-20wt％。优选地，所述地层模拟温度为井下储层温度，可选择为70℃-150℃。优选地，所述地层模拟压力为井下储层闭合压力，例如可选择为约2.0MPa。优选地，所述待测有机暂堵剂在压裂液模拟物中的质量百分含量为5-40wt％。优选地，采用TOC分析仪测定压裂液模拟物或样本的TOC值。优选地，依据地层模拟压力、地层模拟温度选择合适的顶部敞口的耐压容器，将与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物置于耐压容器中，进行降解实验。一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，具体包括以下步骤：(1)选定模拟地层裂缝，并测量模拟地层裂缝的体积V；(2)选择清水或酸溶液或碱溶液作为配制压裂液模拟物的模拟液体，称取足量的模拟液体，依据所设定的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的质量百分含量，计算待测有机暂堵剂的用量，然后将待测有机暂堵剂和模拟液体混合均匀，制得压裂液模拟物；(3)采用TOC分析仪测定压裂液模拟物的初始TOC值，计算压裂液模拟物的初始TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为实验初始时与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的碳元素质量m0；(4)称取体积为V的压裂液模拟物，并置于顶部敞口的耐压容器中，随后将耐压容器置于采用模拟液体作为传热介质的压力水浴罐中，并将压力水浴罐密封，向压力水浴罐中充入惰性气体，直至压力水浴罐内部的压力达到设定的地层模拟压力，再将压力水浴罐内部的温度控制为设定的地层模拟温度，以进行有机暂堵剂的降解实验；(5)在降解实验过程中，通过设置在压力水浴罐顶部的取样口连续地或间歇地提取样本，并将样本传送至TOC分析仪，以测定对应时刻下样本的TOC值，计算该TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的碳元素质量mt；(6)计算mt与m0的比值mt/m0，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率；(7)将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。优选地，所述耐压容器以及压力水浴罐设有一组或多组，采用震荡或非震荡的水浴方式模拟井下场景。当耐压容器以及压力水浴罐设有多组时，每组可用于测试同种有机暂堵剂的降解性能，以实现一次操作即可验证多个同种有机暂堵剂降解性能之间的一致性；也可用于测试多种不同有机暂堵剂的降解性能，以实现一次操作即可比较多种不同有机暂堵剂降解性能的差异性，这样可大大提高有机暂堵剂降解性能测试的效率。进一步优选地，当压裂液模拟物中所采用的模拟液体为酸溶液或碱溶液时，压力水浴罐的内壁可设有聚四氟乙烯衬套，以减少酸溶液或碱溶液对压力水浴罐内壁的侵蚀。进一步优选地，所述压力水浴罐主要由顶部敞口的铜管、设置在铜管顶部用以将铜管密封的铜螺帽构成，所述铜螺帽设有取样口。进一步优选地，所述耐压容器的材质可以选择为硬质玻璃、金属铜或陶瓷等具有一定承压强度的惰性材料。优选地，所述压力水浴罐顶部的取样口设置多位阀或电磁阀，自动调节取样间隔；所述TOC分析仪连接计算机，通过设定TOC分析仪的参数、多位阀或电磁阀的切换频率来确定降解实验过程中测定样本TOC值的频率。在所述计算机上，导出基于各个时刻下mt/m0的值所绘制的曲线，即可获得与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。采用上述方法可针对多种不同的有机暂堵剂进行降解性能测试，可获得相应的降解率随时间变化的曲线，可对比各曲线的变化趋势，以此来综合评价各有机暂堵剂的降解性能。基于此，可根据实际工况条件，来选择更加适宜的有机暂堵剂，以用于井下暂堵转向压裂的施工。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术方法能够系统地、有效地、量化地、准确地测量有机暂堵剂材料的降解性能，从而指导有机暂堵剂优选、单井优化设计与现场施工；方法可行性好，可控性强，能够实现长时间全自动操作，而且具有数据精度高、操控简单、实用高效的特点。附图说明图1为基于本专利技术方法的测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，配制压裂液模拟物，测定所述压裂液模拟物的初始TOC值，依据选定的模拟地层裂缝，计算与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的碳元素质量m

【技术特征摘要】
1.一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，配制压裂液模拟物，测定所述压裂液模拟物的初始TOC值，依据选定的模拟地层裂缝，计算与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的碳元素质量m0；
将与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物于地层模拟压力、地层模拟温度下进行降解实验，连续地或间歇地提取样本，并测定对应时刻下样本的TOC值，计算对应时刻下与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的碳元素质量mt；
计算mt与m0的比值mt/m0，即为对应时刻下与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率；
将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。


2.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述压裂液模拟物含有待测有机暂堵剂和模拟液体，所述模拟液体为清水、酸溶液或碱溶液中的一种。


3.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述地层模拟温度为井下储层温度。


4.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述地层模拟压力为井下储层闭合压力。


5.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述待测有机暂堵剂在压裂液模拟物中的质量百分含量为5-40wt％。


6.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，采用TOC分析仪测定压裂液模拟物或样本的TOC值。


7.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，依据地层模拟压力、地层模拟温度选择合适的顶部敞口的耐压容器，将与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物置于耐压容器中，进行降解实验。


8.根据权利要求1-7任一项所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐霖，孙朝阳，张阳阳，
申请(专利权)人：上海浦景化工技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31