文档介绍：6 乳化压裂液稳定凝灰岩储层机理研究
乳化压裂液体系不仅改善了压裂液与含凝灰质地层的配伍性,大幅度提高了压裂施工成功率和增油效果。乳化压裂液的突破,为海拉尔兴安岭群储层压裂提供了强有力的技术支撑,为了更好的认识乳化压裂液的特性,改进乳化压裂液体系,提高压裂效果,开展了乳化压裂液稳定凝灰岩储层机理的研究。
水基冻胶乳化压裂液体系含有油水两相,对水包油冻胶乳化压裂液进行物理特性研究,主要研究显微镜下乳化压裂液的形态及两相分布状态,分析其形态与分布状态随温度及油相浓度变化的趋势
(1) 油泡尺寸及间距随乳液中油相浓度增大的变化
测试样品的油相浓度分别为1、2、3、4、5ml/100ml乳液,显微镜照片见图6-1。宏观上乳液随油相浓度升高由乳白色变为乳黄色,但均为均一稳定不透明冻胶体。
图6-1A 油相浓度1mL/100mL(放大200倍) 图6-1B 油相浓度2mL/100mL(放大200倍)
图6-1C 油相浓度3mL/100mL(放大200倍) 图6-1D 油相浓度4mL/100mL(放大200倍)
图6-1E 油相浓度5mL/100mL(放大200倍) 图6-1F 油相浓度1mL/100mL(放大500倍)
图6-1G 油相浓度2mL/100mL(放大500倍) 图6-1H 油相浓度3mL/100mL(放大500倍)
图6-1I 油相浓度4mL/100mL(放大500倍) 图6-1J 油相浓度5mL/100mL(放大500倍)
随着油相浓度的增大,乳液颜色逐渐加深。理论上,溶的油相愈多,油珠应愈密集,但在显微镜下,这一特征表现的并不明显。并且,由于拍照是局部的,所以,它既有代表性,同时又具有特殊性,仅从图片上不能反应出随油相浓度增大油珠量增多的现象。乳化压裂液中单个油泡的形状与尺寸见图6-2至图6-6,油相浓度与其对应的油泡尺寸见表6-1。
图6-2A 油相浓度1mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍)
图6-2B 油相浓度1mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍),(经photoshop处理,以标尺表征)
图中标尺的每一小格为10微米,因此油泡直径分别为25、14微米。此后各图中液泡的尺寸均采用此方法测量。
图6-3A 油相浓度为2mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍)
图6-3B 油相浓度1mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍),(经photoshop处理,以标尺表征)
图6-4A 油相浓度为3mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍)
图6-4B 油相浓度3mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍),(经photoshop处理,以标尺表征)
图6-5A 油相浓度4mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍)
图6-5B 油相浓度4mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍),(经photoshop处理,以标尺表征)
图6-6A 油相浓度为5mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍)
图6-6B 油相浓度5mL/100mL乳化压裂液(放大1000倍),(经photoshop处理,以标尺表征)
表6-1 油相浓度与对应的油泡直径
油相浓度(mL/100mL基液)
油滴直径(μm)
1
25,14
2
12,12,12,13
3
15,9,18,11,12
4
20,13,25,12
5
19,13
可见,油相油泡的直径不随油相浓度的增大而增大。由于显微镜拍照是聚焦在某一层面的,它同样存在着近大远小的视觉效果,而为了油滴的界面清晰,我们不能保证每一次拍照的聚焦长度都完全相等。而显微镜放大1000倍的高倍数观察,决定了它的测量是具有一定精确性的。因此:测量在微观数量级上是准确的,油相的分散状态在微米级,而尺寸的具体数字是不精确的,它绝大多数的油泡直径处于5~30微米之间。
与油泡间距相比,我们认为油泡尺寸的测定更为准确。油泡尺寸随油相总量的增大而没有明显变化是确定的,而油相总量又是增大的,因此油泡应该是更加密集的。但这一论断不能通过显微镜拍照的方法加以证实。
(2) 油泡尺寸及间距随增稠剂浓度增大变化
%、%、%/100mL的乳化压裂液。
乳化压裂液随增稠剂浓度增大而粘度不断增大,%乳液呈水溶液性质,搅拌稍一停止,油相即成一薄层漂浮在水相表面,%、%均可成冻胶状,随浓度增大而粘度增大。油泡形状与尺寸分别见图6-7至图6-9,增稠剂浓度与对应的油泡直径见表6-2,增稠剂浓度与对应的乳化压裂液粘度见表6-3。
图6-7A %乳化压裂液(放大100