ICS 75.020 NB E 14 备案号：58273—2017 中华人民共和国能源行业标准 NB/T14023-2017 页岩支撑剂充填层长期导流能力 测定推荐方法 Recommended practicesfor measuringthelong-term conductivity of proppant pack in shale 2017-08-01实施 2017一03一28发布 国家能源局 发布 NB/T14023—2017 目 次 前言 1 范围 规范性引用文件 3 术语和定义 材料与设备 4 5 实验步骤 渗透率及导流能力计算 6 7 数据报告 附录A（资料性附录） 硅饱和容器设备 附录B（资料性附录） 实验设备工程图 附录C（资料性附录） 页岩支撑剂充填层长期导流能力测定实验数据表 NB/T14023—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 本标准由能源行业页岩气标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中国石油勘探开发研究院廊 坊分院、中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院、中国石油西南油气田分公司工程技术研 究院。 本标准主要起草人：贺甲元、张汝生、蒙传幼、李凤霞、龙秋莲、刘长印、王宝峰、韩慧芬、 黄志文、毕文韬。 II NB/T14023—2017 页岩支撑剂充填层长期导流能力测定推荐方法 1范围 本标准规定了页岩支撑剂充填层长期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。 本标准适用于页岩支撑剂充填层长期导流能力的测定，其他储层支撑剂充填层长期导流能力的测 定可参照执行。 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/T3864工业氮 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 SY/T6302压裂支撑剂填充层短期导流能力评价推荐方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 conductivity 导流能力 支撑剂充填层的宽度与其渗透率的乘积。 3.2 长期导流能力long-termconductivity 测试时间在0h～50h土2h范围内的导流能力。 4材料与设备 4.1材料 4.1.1流体 实验流体为质量浓度为2%的氯化钾溶液。氯化钾溶液配制采用去离子水或蒸馏水，去离子水或 蒸馏水应符合GB/T6682中三级水规格。氯化钾为分析纯试剂。配制好的氯化钾溶液使用时间不超 过15d。 4.1.2岩板 4.1.2.1岩板采用水力压裂层段页岩岩心或同层位露头制成岩板。 NB/T14023—2017 4.1.2.2页岩岩板硬度和遇水溶解及膨胀程度应能保障长期导流能力测试全过程流体的流动。 4.1.2.3岩板尺寸为：长17.74cm±0.04cm，宽3.76cm±0.05cm，厚度大于0.90cm。岩板两端为弧 形，与测试设备相匹配，参见图B.1，同一岩板厚度变化范围应保持在±0.02mm内。 4.1.3支撑剂 实验用支撑剂包括石英砂、覆膜石英砂、陶粒、覆膜陶粒或用于页岩水力压裂的其他支撑剂。 4.1.4硫化有机硅粘合剂 硫化有机硅粘合剂性能需满足耐温200℃以上，常温固化时间不超过24h。 4.2设备 4.2.1导流室 导流室应为线性流设计，支撑剂铺置面积为64.52cm²，导流室的结构及组装排列图参见图B.1和 图B.2。活塞及导流室材料应为316不锈钢材质或蒙奈尔铜镍合金或哈氏合金材质。导流室的筛网采 用蒙奈尔铜镍合金金属丝网，孔眼尺寸为150μm。 4.2.2液压加载设备 液压加载系统提供的力不低于667kN，活塞应保持相互平行。液压增压源在目标压力下，52h内 保持稳定（波动范围不超过目标压力的土1.0%和土345kPa的较高值）。 4.2.3支撑剂充填层厚度测量设备 支撑剂充填层厚度测量设备的精度应不小于0.002cm。 4.2.4实验流体驱替系统 采用平流泵，驱替系统流量应在2mL/min～4mL/min之间，稳定性要求固定流速下的流量误差 不大于5%。 4.2.5压差传感器 量程为0kPa～7kPa，精度为满量程的0.1% 4.2.6回压调节器 回压调压器调节范围为2.07MPa3.45MPa。 4.2.7天平 天平量程大于100g，精度为0.01g或更高。 4.2.8除氧系统 4.2.8.1在低于103kPa的压力下向液体中通人氮气，所使用氮气应满足GB/T3864要求。 4.2.8.2流体除氧通过两个贮液器来进行：第一个贮液器中实验流体除氧完成后密封保存，提供给泵 注系统。同时对第二个贮液器中实验流体进行除氧，除氧完成后密封保存，待第一个贮液器中实验流 2 NB/T14023—2017 体体积小于贮液器体积10%时，开启第二个贮液器，将其流体提供给泵注系统。两个贮液器循环进 行，保障为泵注系统持续提供除氧后的实验流体。 4.2.9温度控制系统 温度控制系统由加热设备和温度控制设备构成。导流室及支撑剂充填层的温度应维持在设定温度 的土1℃范围内，该温度通过导流室上的测温孔获得，参见图B.1。 4.2.10载荷测量装置 在液压柱塞和框架平台之间应有一温度补偿的电子式力传感器，确定施加在导流室上的闭合 压力。 4.2.11硅饱和加载系统 4.2.11.1硅饱和流程需满足导流实验供液需求。 4.2.11.2硅饱和容器设备最小容积为300mL的高压容器，具体参见附录A。 5实验步骤 5.1渗漏测试 5.1.1 液压载荷系统测试 5.1.1.1‘液压系统包括管线、接头、泵，初次使用时应仔细检查，以后定期检查，保证无渗漏。 5.1.1.2液压系统施加最大载荷后压力或载荷在30min内变化幅度不超过最大读数的土2.0%。 5.1.2实验流体系统测试 5.1.2.1在每次实验前实验流体系统均需进行渗漏检验。完整的实验流体系统包括泵、管线、接头和 支撑剂导流室设备。 5.1.2.2在实验流体系统上施加大于3.45MPa的闭合应力，设备中流体回压2.07MPa～3.45MPa。在 关闭系统后5min内，压力变化应不超过0.1kPa。 5.2设备校正 5.2.1压力显示器及流速校正 5.2.1.1测量前压力传感显示应归零，使用重复性和线性关系好的传感器。 5.2.1.2恒速泵使用前在有回压的条件下进行不同流速的校正，校正的计量由高精度的流量计或天 ：平、容器和计时器（秒表）等进行。 5.2.2液压载荷系统校正 液压载荷系统应每年校准一次。 5.2.3导流室设备初始宽度调零 5.2.3.1用卡尺测量和记录岩板与金属垫片的厚度，并在岩板表面做标记。 5.2.3.2每块岩板两端的厚度相差不超过0.02mm。取岩板两端宽度的平均值，记录为岩板的平均 3