压裂液残渣与悬浮物测定方法比较

压裂液对储层伤害指标里面有一个很重要的指标是残渣含量。通常它的含量高低，直接对储层的渗透率的伤害，引起它的因素比较多，狭义的概念讲压裂液稠化剂的水不溶物最终形成残渣伤害，广义的讲还包括支撑剂的灰分、破胶剂的水不溶物、暂堵剂水不溶物等压裂用添加剂的水不溶物和钻井液添加剂水不溶物等。

然而随着煤岩气的大开发，压裂返排液处理循环再利用进行，我们似乎已经忘记了这项指标，都关注“压裂返排液对携砂性能的影响”，却忽略了压裂的“最终目的”，压裂的终极目标是：通过“具有粘弹性的压裂液将支撑剂带入地层，形成有效支撑，压裂液破胶返排出来，减少储层伤害，以便形成有效的工业油气流。”

可是严重影响地层堵塞的残渣伤害，却在“压裂返排液处理循环再利用”中很少提及，甚至有人提出，不用去除“悬浮物”，直接采用抗盐压裂液的“战略思维”，这种“短视”思维，只会造成一种可能：单井天然气（石油）开采时间短，产能递减速度快，整体投入产出比高、整体效益偏低，但它却能却能在短期高效提高产能。

一、压裂液残渣的存在形式

压裂液残渣是压裂液破胶后不溶于水的固体微粒，其存在形式具有双重性：

一方面，压裂液残渣会形成滤饼，阻碍压裂液侵入地层深处，提高压裂液效率。这有助于减轻地层损害，因为压裂液中的固体颗粒不会深入渗透到地层中，从而减少了对地层结构的破坏。

另一方面，压裂液残渣可能会堵塞地层及裂缝内的孔隙和喉道。这种堵塞会增强乳化液的界面膜厚度，使得乳化液更难以破乳，从而降低了地层和裂缝的渗透率，对地层造成损害。

压裂液残渣的含量及性质与压裂液的添加剂及配方、温度和时间等因素有关。例如，使用低水不溶物的稠化剂和易降解破胶的交联剂，以及优选破胶体系，可以实现压裂液的彻底破胶和水化，从而减少压裂液残渣对地层基质和支撑裂缝导流能力的损害。

总的来说，压裂液残渣在地层中的存在形式具有双重性，既有积极的一面，也有消极的一面。因此，在压裂作业中，需要综合考虑各种因素，选择合适的压裂液体系和施工参数，以最大限度地减少压裂液残渣对地层的损害。

二、残渣伤害的评估

评估压裂液残渣对地层损害的具体影响是一个复杂的过程，通常需要结合实验室实验、现场测试和数值模拟等多种方法。以下是一些建议的步骤和方法：

1. 室内岩心实验：
– 使用人造岩心或实际岩心进行实验，以模拟压裂液与地层的相互作用。
– 在实验中，可以改变压裂液的类型、浓度、温度、注入速率等参数，观察其对岩心的渗透率和孔隙度的影响。
– 通过对比实验前后的岩心分析结果，评估压裂液残渣对地层的损害程度。

2. 现场测试：
– 在压裂作业前后进行地层压力测试、产量测试等，以监测地层的响应变化。
– 分析压裂液返排液的成分和性质，了解压裂液残渣的返排情况。
– 结合地质资料和生产数据，评估压裂液残渣对地层损害的长期影响。

3. 数值模拟：
– 利用数值模拟软件建立地层模型，模拟压裂液的注入和流动过程。
– 在模型中加入压裂液残渣的影响因素，如残渣的粒径分布、浓度、沉积和运移行为等。
– 通过模拟结果分析压裂液残渣对地层渗透率和产能的影响。

4. 综合分析：
– 将实验室实验、现场测试和数值模拟的结果进行综合分析，以全面评估压裂液残渣对地层损害的具体影响。
– 考虑地层类型、岩石特性、流体性质、压裂工艺等多方面因素，对评估结果进行修正和完善。

小结：评估压裂液残渣对地层损害的具体影响需要综合运用多种方法和技术，从多个角度进行分析和判断。通过这些评估工作，可以为优化压裂液配方和施工参数提供科学依据，以减少压裂液残渣对地层的损害。

三、被忽略的悬浮物“类残渣伤害”测定方法比较

让我们看看容易忽略的悬浮物是如何检测的等。比较一下残渣伤害与悬浮物的检测方法，大家就不难看出悬浮物(mg/L)最终变成了残渣含量（mg/L）。测定方法如下：

（一）、悬浮物含量测定（重量法）

定义：水质中的悬浮物是指水样通过孔径为0.45μm的滤膜，截留在滤膜上并于103～105℃烘干至恒重的物质。

重量法测定水中悬浮物含量是一种常见的环境检测方法，用于测定水样中悬浮物的总量。悬浮物包括不溶于水的各种颗粒物，如泥沙、有机物、微生物等。以下是重量法测定水中悬浮物含量。重量法测定水中悬浮物含量是一种常用的水质分析方法，它通过过滤水样，将水中的悬浮物截留在滤膜上，然后通过烘干滤膜并称量其重量来确定悬浮物的含量。以下是根据您提供的搜索结果概述的重量法测定水中悬浮物含量的步骤：
1. 采样：
– 使用适当的方法采集水样，确保样品代表性。
– 如果需要，可以在现场加入保存剂（如硫酸或盐酸）以防止微生物活动。
2. 过滤：
– 将水样通过已知质量的微孔滤膜过滤。通常使用0.45微米孔径的滤膜，以截留大部分悬浮物。
– 过滤时，如果悬浮物含量较高，可能需要多次过滤以避免滤膜堵塞。如果滤膜上悬浮物过少，则可能增大称量误差，影响测定精度，必要时可增大试样体积，一般以5～100mg悬浮物量作为量取试样体积的实用范围

3. 洗涤：
– 用少量的水或适当的洗涤剂清洗滤膜上的悬浮物，以去除可溶性物质。
– 重复此步骤，直到流出液澄清。
4. 干燥：
– 将滤膜连同悬浮物一起放入恒温干燥箱中，通常在103-105℃下烘干。
– 烘干时间取决于实验室条件和悬浮物的类型，通常需要4小时或更长时间。
5. 冷却与称重：
– 将干燥后的滤膜放入干燥器中冷却至室温。
– 使用分析天平准确称量滤膜和悬浮物的总质量。
6. 计算：
– 计算悬浮物的质量，即0.45um过滤后的滤膜质量减去过滤前的滤膜质量。
– 如果需要，可以将悬浮物的质量转换为浓度，通常以毫克/升（mg/L）表示。
7. 报告：
– 记录所有数据，包括采样日期、时间、地点、分析方法、结果等，并编写检测报告。
重量法测定水中悬浮物含量的准确性较高，但操作过程需要严格的质量控制，确保结果的可靠性。此外，悬浮物的性质可能影响过滤和干燥过程，因此在实验中可能需要根据悬浮物的特性调整方法。

此方法为国家标准GB/T 11901-1989中规定的方法，由国家环保局标准处技术提出，烟台市环境监测中心站负责起草。

（二）重量法测定压裂液残渣含量

重量法是测定压裂液残渣含量的一种常用方法，主要用于分析压裂液中不溶于水的固体残渣。以下是重量法测定压裂液残渣含量的一般步骤：

1. 准备压裂液样品：首先，根据实验要求配制压裂液体系，包括瓜胶、交联剂、破胶剂等。

2. 恒温破胶：将配制好的压裂液置于恒温条件下进行破胶处理，破胶剂的加入量对残渣含量有显著影响，实验中会改变破胶剂的加量以观察其对残渣含量的影响。

3. 离心分离：破胶后的压裂液使用离心机进行离心分离，以便将残渣与液体分离。这一步骤中，离心后液面分层的明显程度会影响后续残渣含量的测定。

4. 过滤：有研究提出使用微滤膜过滤法来检测压裂液破胶后的残渣含量，该方法可以有效解决离心法中清液无法完全倾出的问题。

5. 烘干恒重：将分离或过滤得到的残渣转移到已烘干恒重的容器中，并在烘箱中烘干至恒重。

6. 称量：冷却至室温后，对含残渣的容器进行称量，记录残渣的质量。

7. 计算残渣含量：根据残渣的质量以及压裂液的体积，计算出压裂液的残渣含量。

8. 影响因素分析：分析影响残渣含量的因素，如水不溶物、稠化剂配比、添加剂种类和加量、交联剂浓度等。

9. 新型压裂液体系测试：对新型压裂液体系进行残渣含量测试，并评估其对基质渗透率的损害，以确定其适用性。

10. 质量控制：进行质量保证和质量控制，确保测定结果的准确性和可靠性。

通过上述步骤，可以准确测定压裂液的残渣含量，这对于评估压裂液的性能和优化压裂液配方具有重要意义。

压裂开采，实在以“最小伤害储层情况下”，进行石油和天然气的压裂开采，“以终为始”的初心使命就是低伤害采气。

四、悬浮物和水不溶物的区别

悬浮物和水不溶物的区别主要体现在以下几个方面：

1. 定义上的区别：

★悬浮物：悬浮物是指悬浮在水体中、无法通过0.45微米滤纸或过滤器的有机和无机颗粒物，如难溶于水的淤泥、黏土、有机物、藻类和微生物等。
★水不溶物：水不溶物通常指的是在水中不溶解的固体物质，这些物质可能是无机物，也可能是有机物，但不一定是悬浮在水中的。
2. 存在状态上的区别：

– 悬浮物：悬浮物是悬浮在水中的，它们可以在水中自由移动，受到水流的影响。
– 水不溶物：水不溶物是沉淀在水中的，它们通常不会在水中自由移动，而是沉积在容器底部。
3. 检测方法上的区别：

– 悬浮物：悬浮物的检测通常使用0.45微米滤纸或过滤器，将水样通过滤膜，截留在滤膜上的物质即为悬浮物。
– 水不溶物：水不溶物的检测方法可能包括沉淀法、离心法等，这些方法通常不需要使用滤膜。

总结来说，悬浮物是悬浮在水中的不溶物质，而水不溶物是沉淀在水中的不溶物质。悬浮物和水不溶物的检测方法和认知，十分惊人相似。