ICS 75.020 E 14
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 6302—2019 代替SY/T6302—2009
压裂支撑剂导流能力测试方法
Procedures for measuring the conductivity of proppants
2019-11-04发布
2020-05-01实施
国家能源局 发布 SY/T 6302—2019
目 次
前言· 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
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实验流体及材料 4.1 实验流体 4.2 金属板 4.3 岩板 4.4 硫化硅酮胶实验设备
4.
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5.1 导流室 5.2 液压压机 5.3 充填宽度测量设备 5.4 实验流体驱替系统 5.5 压差传感器 5.6 回压调节器 5.7 天平 5.8 除氧系统 5.9 温度控制系统 5.10 硅饱和及监测 6设备校正 6.1 压力显示器和流速校正 6.2 初始充填宽度测量 6.3 确定导流室宽度 6.4 液压压机渗漏测试 7.1 液压压机 7.2 流体系统测试 8设备安装方法 8.1 短期导流测试设备安装 8.2 长期导流室准备 8.3 长期导流测试设备安装
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福
6 SY/T 6302-2019
导流室闭合压力加载数据采集
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10.1 短期导流测试 10.2 长期导流测试 11 1渗透率及导流能力计算· 12 数据报告 13健康、安全、环境控制要求附录A（资料性附录）实验设备示意图附录B（规范性附录） 硅饱和容器的装配附录C（资料性附录） 单位换算附录D（资料性附录） 导流能力测试实验数据表
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10 ·10 .11 .· 23 - 24 25
11 SY/T63022019
压裂支撑剂导流能力测试方法
1 范围
本标准规定了水力压裂和砾石充填作业用支撑剂导流能力测定推荐方法的材料与设备、实验步骤、渗透率及导流能力计算和数据报告。
本标准适用于水力压裂和砾石充填作业用支撑剂充填层导流能力的测定。 本标准目的是为水力压裂和砾石充填作业用支撑剂导流能力测定提供一致的方法，而不是用来获
得支撑剂在油藏条件下实际导流能力。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件。其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T3098.6紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱（GB/T3098.6—2014，ISO3506-1： 2009.MOD)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
导流能力conductivity 裂缝宽度与支撑剂充填层渗透率的乘积。
3.2
短期导流能力short-term conductivity 支撑剂充填层各级压力点受压时间不大于1.5h条件下获取的导流能力实验值。
3.3
长期导流能力long一termconductivity 在指定地层岩板、水矿化度条件下，支撑剂充填层各级压力点连续受压时间为50h土2h时获取的
导流能力实验值。
4实验流体及材料 4.1实验流体
短期导流能力测试采用去离子水或蒸馏水作为实验流体。 长期导流能力测试实验流体为去离子水或蒸馏水配制质量浓度为2%的氯化钾溶液，实验流体需
经过过滤处理，除去尺寸在7um及其以上的物质。氯化钾为化学纯试剂。
1 SY/T 6302—2019
5.3充填宽度测量设备
用游标卡尺测量支撑剂充填宽度。通过测量导流室两宽板（图A.9）之间的距离来确定长期导流能力测试支撑剂充填宽度。测量装置的精确度应为0.0025cm（0.001in）或更高。 5.4实验流体驱替系统
采用恒流泵，流量为1mL/min～10mL/min，误差不超过1%。在测量压差和流量（用于计算导流能力）时，压力波动应不大于0.1%。为了使排量输出稳定，有些恒流泵还需要配置脉冲压力阻尼器，利用活塞、气囊式蓄能器或其他有效方法完成试验液体的驱替。 5.5压差传感器
量程为OkPa～7kPa（Opsi～1.Opsi），精确度为满量程的土0.1%。 5.6回压调节器
回压调压器调节压力范围为2.07MPa一3.45MPa（300psi一500psi）。加载到导流室上的压力应将回压计算在内。
示例：回压为3.45MPa（500psi），考虑到活塞向外施加的压力，施于导流室上的压力应大于3.45MPa（500psi）。
5.7天平
天平量程大于100g，感量为0.1g。 5.8除氧系统
短期导流能力测试不需该设备。 长期导流能力测试中，实验流体应除氧以模拟油藏流体，并降低流体对设备的腐蚀。流体除氧
通过两个贮液罐来完成：第一个液罐用于储存待除氧的液体，第二个贮液罐存放无氧流体。提供给泵系统。除氧有两种办法：一是在低于103kPa（15psi）的低压下持续向液体中通人氮气，氮气通过液体时冒出气泡。氮气源要先通过一个氧气收集器把氧气含量降到15ug/L以下，比如AgilentModel OT3-42》。二是可以使氮气通过温度达370℃（698“F）的铜屑，将气体中微量的氧气与铜反应生成氧化铜。除氧后用氧含量检测仪（ChromTech,Inc.par#OT1-4-HP3））确认流体脱氧处理完成，在收集器氧气饱和后应定期更换以保证氧气去除效率。贮液罐中流体应密封保存，并充人惰性气体防止氧气污染。 5.9温度控制系统
导流室及支撑剂充填层应维持在设定温度，误差在土1℃（土3°F）范围内，温度可通过导流室上的测温孔获得，如图A.6所示，根据这个温度可在表A.1中确定流体的黏度。热电偶分别与控温设
2）安捷伦公司型号OT3-4是可以使用的众多商业化产品之一。该信息仅供使用者使用本标准时参考，但本标准
不仅限使用以上产品。 3）ChromTech，Inc.Part#OT1-4-HP是可以使用的众多商业化产品之一。该信息仅供使用者使用本标准时参考，但
本标准不仅限使用以上产品。
3 SY/T 6302—2019
备及数据采集系统连接，控温设备应具有程序化控制及在不同温度、流量条件下自动调节的功能。
陶粒及树脂覆膜支撑剂测试温度为121℃（250F），石英砂为66℃（150F）。对于石英砂，二氧化硅饱和容器（见附录B）的温度相对测试温度66℃（150F）高出11℃（52F）；对于陶粒及树脂覆膜支撑剂，二氧化硅饱和容器的温度相对测试温度121℃（250°F）高出20℃（68F），保证流体在适当温度下到达导流室。 5.10硅饱和及监测
短期导流能力测试不需该设备。 长期导流能力测试中，为了防止砂岩及支撑剂的溶解，实验流体需达到硅饱和。硅饱和设备为
最小容积为300mL的耐压容器，容器耐压不小于5MPa，最大流量为10mL/min（例如Whiteysample cylinder316L-HDF44)），或带有0.64cm（0.25in）内螺纹的类似容器，硅饱和设备安装及监测应符合附录B的规定。
6设备校正
6.1压力显示器和流速校正
压力计在每次实验前需要校正，每次测量前高压、低压传感器显示应归零，应使用重复性和线性关系好的传感器。恒流泵使用前应在有回压的条件下进行不同流速的校正，可以由合适的流量计或高精度天平。容器和计时器（秒表）等进行校正。 6.2初始充填宽度测量 6.2.1用游标卡尺测量并记录岩板和金属板的厚度，并用铅笔在岩板的表面上做标记。将两块岩板放人导流室中，每块岩板两端的厚度相差应小于0.008cm（0.003in）。底部岩板两端厚度差异，应用上部岩板进行补偿，以保持上下岩板两端的整体厚度相同。 6.2.2在导流室内加人支撑剂样品前，应测量导流室在相应闭合压力、测试温度、岩板和密封圈等实验条件下的宽度矫正系数。在每次计算支撑剂的充填厚度时，应先测量没有添加支撑剂的导流室初始厚度，以加人支撑剂后的导流室厚度减去该初始厚度后则为支撑剂的实际充填厚度。 6.2.3导流室的活塞应按照安装顺序做上标记。将两块相匹配的岩板放入导流室中，按图A.6组装导流室。 6.2.4将导流室加热至实验温度。长期导流闭合压力加载速率为689kPa/min（100psi/min）。分别在 13.8MPa.27.6MPa. 41.4MPa. 55.2MPa. 69MPa.82.7MPa. 96.5MPa (2kpsi. 4kpsi. 6kpsi. 8kpsi. 10kpsi、12kpsi、14kpsi）条件下测定充填宽度。 6.2.5利用精度0.02mm的游标卡尺等工具测量活塞上的宽板到导流室下表面的距离，以及宽板到活塞上表面的距离或活塞上两个宽板之间的距离。所有的测量应该进行两次，两次测量值误差应在 0.05mm以内。30min后进行第二次测量，直到相邻两次测量结果相差在1%以内，表明系统到达稳定状态。测量应最少进行三次，并记录最后一次的测量结果。
4）Whitey samplecylinder316L-HDF4是可以使用的众多商业化产品之一。该信息仅供使用者使用本标准时参考
但本标准不仅限使用以上产品。
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