压裂液对页岩吸附与膨胀性能评价方法研究
2018-06-13王海燕郭丽梅刘萍胥云管保山吴家全薛延萍
王海燕, 郭丽梅, 刘萍, 胥云, 管保山, 吴家全, 薛延萍
(1.中国石油勘探开发研究院,北京 065007;2.天津科技大学化工与材料学院,天津 300457)
水力压裂体积改造技术是页岩气藏开发中常采用的手段之一,经过水力压裂生成大量诱导裂缝,与天然裂缝连通,形成发达的裂缝网络,为页岩气高效开发提供通道[1-2],压裂液一般采用滑溜水和活性水[3-4],但页岩气藏黏土含量高,渗透率低,含水饱和度差异大,压裂返排率普遍偏低[5-7]。页岩气藏吸附气主要富集在纳米孔道的干酪根及黏土矿物形成的天然微裂缝中[8-10],这部分气体是稳产的主要来源。由于大量工作液滞留在地层中,对页岩固有性质的影响以及是否伤害地层等进行研究,对页岩气高效稳产以及滞留工作液选择压裂液类型具有重要指导意义。以川南区块为研究目标,取威远、长宁和昭通地区的岩心,开展了不同压裂液对岩心吸附和膨胀性能评价方法的研究。
1 实验方法
1.1 红外光谱法
将1.00 g过筛孔为0.154 mm(100目)的页岩粉末和5 mL待检测溶液装入带盖塑料离心管中,室温静置24 h后于2 000 r/min下离心30 min,去除上清液,将页岩粉末放入真空干燥箱中,在40 ℃、0.090 MPa真空度下干燥48 h,用玛瑙研钵充分研磨,放入干燥器中平衡6 h后,测试红外光谱。
1.2 吸水率及溶出率
用锤子将样品凿成质量相近的小块,精确称量(m1)10.000 0 g,放入100 mL西林瓶中,加入60 mL液体,密封放入80 ℃水中,分别恒温浸泡1~7 d后,于3 000 r/min下离心2 min,去除岩心表面的水分,精确称量页岩的重量(m2),放入真空烘箱内烘干,在105 ℃下恒重5 h,测得页岩重量(m3),溶出率和吸附率计算公式如下。……
