[发明专利]一种压裂支撑剂的耐酸、耐碱和耐盐测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对石油、天然气井压裂工艺所使用的压裂支撑剂进行耐酸、耐碱和耐盐测试的方法，属于测试技术领域。 

背景技术

压裂支撑剂通常是具有一定粒度的天然砂或人造陶瓷颗粒。压裂支撑剂的作用是支撑充填在压裂岩层裂隙中，以防止裂隙因应力而闭合，目的是能够保持裂隙的导流能力，使油气顺利通过裂隙导入油气井中，因此支撑剂的性能好坏对于裂隙的导流能力有很大影响，其中压裂支撑剂在地下油气藏中的抗腐蚀性是衡量其性能的重要参数。 

不同地区的地下油气藏环境各异，主要分为酸性、碱性和盐碱性环境，长期使用于上述油气藏中的压裂支撑剂很容易受到环境中酸性、碱性和盐类物质的腐蚀，因此需要压裂支撑剂具有耐酸、耐碱和耐盐腐蚀的特点，从而可以牢固支撑住裂隙，使油气顺畅流通。目前，本领域中对于压裂支撑剂的耐酸和耐碱腐蚀都有公开的测试方法，但对于支撑剂耐盐腐蚀的测试方法还没有相关报道。 

就压裂支撑剂的耐酸腐蚀测试而言，石油、天然气专业一般所采用的方法是先将质量比为12：3的盐酸与氢氟酸混合配成[H⁺]为5mol/L的混合酸液，然后向混合酸液中加入5g支撑剂保持65℃浸泡0.5h之后，测定支撑剂的质量损失即酸溶解度值。但是，由于不同地下油气藏的温度、压力和酸性条件差异较大，因此上述测试方法并不能够反应出压裂支撑剂在实际地下油气藏环境中的耐酸腐蚀性能。为解决上述问题，中国期刊《西安石油大学学报（自然科学版）》2006年11月第21卷第6期第78页公开了H-1陶粒酸腐蚀后进行支撑缝长期导流能力测定的试验，试验首先将H-1陶粒置于高温和高闭合应力条件下长时间进行酸液浸泡，然后再模拟塔河油田奥陶系储层的油藏条件进行导流能力试验，以考察H-1陶粒在塔河油田奥陶系储层施工中的适应性。该技术虽然提到了在高温、高闭合应力的条件下对压裂支撑剂进行长时间的酸腐蚀，但却没有给出具体的操作方法，也没有给出模拟地下油气藏环境来测定压裂支撑剂耐酸腐蚀性的具体方法。 

有关于压裂支撑剂耐碱腐蚀的测试方法，中国期刊《石油钻探技术》2011年7月第39卷第4期第101页公开了一种在碱性介质中评价多涂层包胶防砂支撑剂的方法，其过程是将多涂层包胶防砂支撑剂常压下置于常温2%氢氧化钠溶液中浸泡3天和7天，测其抗压强度和渗透率的变化。但是上述测试方法旨在考察碱性环境对支撑剂抗压强度和渗透率的影响，并没有对支撑剂的耐碱腐蚀性进行评测，而且该方法也无法反应出压裂支撑剂在真实地下油气藏环境中的耐碱腐蚀性能。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中并没有给出模拟地下油气藏的高温高闭合应力环境，对压裂支撑剂的耐酸、耐碱或耐盐腐蚀性能进行测试的方法，进而提出一种可模拟地下油气藏环境对压裂支撑剂的耐酸、耐碱和耐盐腐蚀性进行测试的方法。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种压裂支撑剂的耐酸、耐碱和耐盐测试方法，包括如下步骤： 

（1）对铺置状态的质量为m的压裂支撑剂进行单向或相对方向的双向施压；

（2）使热酸液、热碱液或热盐溶液流动通过受压状态的压裂支撑剂进行测试；

（3）卸载压力并除去酸液、碱液或盐溶液，将剩余的压裂支撑剂过滤、干燥后称量质量为m₁，(m-m₁)/m值为压裂支撑剂在模拟油气藏环境中的酸溶解度、碱溶解度或盐溶解度。

施加的压力垂直于所述压裂支撑剂的铺置面。 

所述热酸液、热碱液或热盐溶液沿铺置面流动。 

所述压裂支撑剂铺置于固定的基板上，沿垂直于所述基板方向向所述压裂支撑剂施压。 

所述压裂支撑剂均匀铺置在所述基板上。 

所述压裂支撑剂的受压位置覆盖有夹料板，所述压力通过所述夹料板施加到所述压裂支撑剂上。 

受压状态的所述压裂支撑剂的密度为1.5-2.5g/cm³。 

受压状态的所述压裂支撑剂的高度为5-20mm。 

所述压力小于或等于120MPa。 

所述热酸液、热碱液或热盐溶液的流速为0.5-30ml/min。 

所述酸液为氢氟酸-盐酸混合酸、醋酸-醋酸钾缓冲液、醋酸-醋酸钠缓冲液、醋酸-醋酸铵缓冲液和磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液中的一种；所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾和氨水中的一种；所述盐溶液为氯化钾、氯化钙和氯化镁中的一种。 

热酸液、热碱液或热盐溶液的温度为24℃-200℃。 

测试时间为1-7d。