[发明专利]一种两个自聚性支撑剂微粒间微量拉力的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速通道压裂用自聚性支撑剂黏聚性能评价方法，尤其是一种两个自聚性支撑剂微粒间微量拉力的测试方法。

背景技术

高速通道压裂是近两年出现的一种新型压裂技术，油气高速渗流通道的形成在于支撑剂能在裂缝内聚集，并形成彼此分散的支撑剂柱，而非均匀铺砂，使裂缝由“面”支撑变为“点”支撑，在裂缝内部形成稳定的通道网络，使油气流动阻力大大降低，实现无限导流。除需添加纤维并辅以脉冲加砂外，还需对支撑剂表面进行改性而使其能发生“自聚”。国内在通道压裂的相关研究落后于国外，自聚性支撑剂方面的研究尚属空白。

目前关于高速通道压裂用自聚性支撑剂黏聚性能的评价仅能通过宏观观察其在压裂液中“抱团”能力，通过手捏感知支撑剂团块的软硬程度，对其进行定性比较，很多情况下依赖于实验人员的经验做出判断。受各种外界因素的影响，显然，这种常规方法难以对高速通道压裂用自聚性支撑剂的黏聚性能作出客观评价。因此，需要建立一种定量的测试方法来评价高速通道压裂用自聚性支撑剂黏聚性能。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种两个自聚性支撑剂微粒间微量拉力的测试方法，克服了传统方法中对高通道压裂用自聚性支撑剂黏聚性能只能进行定性观察评价而无法进行定量测试的弊端，其采用的技术方案包括以下步骤：

(1)配制500ml质量分数为0.5％～1.0％的KH-560偶联剂溶液，加入醋酸将其pH值调至3.5～5.5之间；

(2)称量油田压裂中常用的20/40目陶粒支撑剂100g，先用蒸馏水将陶粒支撑剂表面润湿，然后与偶联剂溶液混合以200r/min的转速搅拌15分钟，取出烘干；

(3)称量双酚A型环氧树脂3g和经偶联剂处理后的支撑剂47g，将两者混合并置于混砂搅拌器下以400r/min的转速搅拌3分钟，即可制得涂层均匀的自聚性支撑剂；

(4)调节温度设定按钮，设定温度为25℃，整个装置在测试过程中均保持恒温状态；

(5)用镊子取少量沥青，分别在上微粒固定平台和下微粒固定平台的中央处轻轻点按，在微粒固定平台上会有一层沥青层；

(6)从制备好的陶粒支撑剂中任意挑选两粒支撑剂分别放置于上微粒固定平台和下微粒固定平台上，由于沥青具有较强的粘附能力，可使陶粒牢牢地固定在上微粒固定平台和下微粒固定平台上；

(7)将上微粒固定平台悬挂在挂钩处，下微粒固定平台放置于XYZ三轴微位移调节平台顶端平面，由于下微粒固定平台与XYZ三轴微位移调节平台之间存在强磁力，所以下微粒固定平台能恰好放置于XYZ三轴微位移调节平台中央位置；

(8)通过观察在计算机上的放大成像，并借助于XYZ三轴微位移调节平台，使上、下两个微粒能够在竖直方向上处于同一平面；

(9)点击调控面板上的“调零”键，进行拉力清零；

(10)点击调控面板上的“测试”键，下微粒固定平台及整个底部装置一起上升，直至上下两个微粒恰好接触，停止上升，静止10s后，下微粒固定平台开始下降，由于两个微粒间树脂涂层的粘附力作用，上微粒随着下微粒一起向下运动而产生拉力，通过挂钩传递给扭力丝，使其因发生变形而产生扭矩，同时带动传感器磁芯产生位移，位移传感器便记录相应位移数值，根据扭力丝的相关参数并通过数据转换得到此时两微粒间的拉力值，并显示于调控面板上，下微粒固定平台继续下降，直至两微粒分开瞬间，传感器磁芯向上位移达到最大，位移传感器捕捉最大数值，并将此时的拉力保值于调控面板上，即为两个涂层支撑剂间的拉力；

(11)再次随机挑取任意两个微粒进行测试，重复上述步骤(6)至步骤(10)，取几次测量的平均值作为此种树脂涂层支撑剂微粒间粘接力，并依此来对高通道压裂自聚性支撑剂黏聚性能进行评价；

(12)实验结束后，取下上微粒固定平台和下微粒固定平台，用镊子取下两粒支撑剂，随后用石油醚擦洗上微粒固定平台和下微粒固定平台上的沥青粘附层。

本发明具有如下优点：克服了传统方法中对高通道压裂用自聚性支撑剂黏聚性能只能进行定性观察评价而无法进行定量测试的弊端，产生了一定的有益效果。

附图说明

图1：本发明使用的两微粒间微量拉力测试装置的结构示意图；

图2：本发明使用的两微粒间微量拉力测试装置的调控面板平面示意图；

图3：本发明使用的两微粒间微量拉力测试装置的局部结构示意图。

符号说明：