CN111965065B - 一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，该方法利用TOC分析仪测定与模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的初始碳元素质量m0，将压裂液模拟物于地层模拟压力、地层模拟温度下进行降解实验，连续地或间歇地提取样本，并测定对应时刻下样本的TOC值，以此来计算对应时刻下压裂液模拟物中有机暂堵剂的碳元素质量mt，计算并将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。本发明方法能够系统且准确地测量有机暂堵剂材料的降解性能，以用于指导有机暂堵剂优选、单井优化设计与现场施工。
Description
技术领域
本发明涉及采油工程技术领域，具体涉及一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法。
背景技术
越来越多的科研工作者开始研究以裂缝转向为目的的暂堵转向压裂技术。暂堵转向压裂技术的成功与否，关键在于能否开启微裂缝或新裂缝，而封堵初级裂缝的有机暂堵剂在该技术中起到关键作用。油田直井、水平井暂堵转向压裂、分支缝压裂过程中，需要采用具有合适降解性能的有机暂堵剂以实现有效的暂堵转向压裂作业，并在作业完成之后的一段时间内于井下基本完全降解。因此，能否准确地测定油气田用有机暂堵剂的降解性能以选择合适的有机暂堵剂，在一定程度上可直接关系到油田开采过程中暂堵转向压裂的成功与否。
目前，针对有机暂堵剂降解性能的常规测试方法为：测定有机暂堵剂在降解实验后的残渣干重，再与有机暂堵剂初始重量进行比较，以计算降解率。但该方法夹杂着大量且繁琐的人工操作，在烘干、过滤的过程中，不可避免地会造成部分残渣的丢失或散失，而且时间点选取不明、过程间断、数据稀疏，此外也未考虑有机暂堵剂在实际应用中是连续降解的实际情况。因此，上述常规测试方法无法准确地、有效地、实时地、精确地测量有机暂堵剂在实际应用中的降解性能，以致难以根据实际工况条件来针对性地选择合适的有机暂堵剂。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有方法难以系统地、有效地、量化地、准确地测量油气田用有机暂堵剂的降解性能的技术问题，而提供一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，本发明方法能够精确地测试评价油气田用有机暂堵剂的降解性能。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，该方法如下：
配制压裂液模拟物，测定所述压裂液模拟物的初始TOC值，依据选定的模拟地层裂缝，计算与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的碳元素质量m0；
将与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物于地层模拟压力、地层模拟温度下进行降解实验，连续地或间歇地提取样本，并测定对应时刻下样本的TOC值，计算对应时刻下与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的碳元素质量mt；
计算mt与m0的比值mt/m0，即为对应时刻下与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率；
将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。
优选地，所述压裂液模拟物含有待测有机暂堵剂和模拟液体，所述模拟液体为清水、酸溶液或碱溶液中的一种。
作为优选的技术方案，所述模拟液体为酸溶液(溶质主要为盐酸)，其酸浓度为5-20wt％。
优选地，所述地层模拟温度为井下储层温度，可选择为70℃-150℃。
优选地，所述地层模拟压力为井下储层闭合压力，例如可选择为约2.0MPa。
优选地，所述待测有机暂堵剂在压裂液模拟物中的质量百分含量为5-40wt％。
优选地，采用TOC分析仪测定压裂液模拟物或样本的TOC值。
优选地，依据地层模拟压力、地层模拟温度选择合适的顶部敞口的耐压容器，将与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物置于耐压容器中，进行降解实验。
一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，具体包括以下步骤：
(1)选定模拟地层裂缝，并测量模拟地层裂缝的体积V；
(2)选择清水或酸溶液或碱溶液作为配制压裂液模拟物的模拟液体，称取足量的模拟液体，依据所设定的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的质量百分含量，计算待测有机暂堵剂的用量，然后将待测有机暂堵剂和模拟液体混合均匀，制得压裂液模拟物；
(3)采用TOC分析仪测定压裂液模拟物的初始TOC值，计算压裂液模拟物的初始TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为实验初始时与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的碳元素质量m0；
(4)称取体积为V的压裂液模拟物，并置于顶部敞口的耐压容器中，随后将耐压容器置于采用模拟液体作为传热介质的压力水浴罐中，并将压力水浴罐密封，向压力水浴罐中充入惰性气体，直至压力水浴罐内部的压力达到设定的地层模拟压力，再将压力水浴罐内部的温度控制为设定的地层模拟温度，以进行有机暂堵剂的降解实验；
(5)在降解实验过程中，通过设置在压力水浴罐顶部的取样口连续地或间歇地提取样本，并将样本传送至TOC分析仪，以测定对应时刻下样本的TOC值，计算该TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的碳元素质量mt；
(6)计算mt与m0的比值mt/m0，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率；
(7)将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。
优选地，所述耐压容器以及压力水浴罐设有一组或多组，采用震荡或非震荡的水浴方式模拟井下场景。
当耐压容器以及压力水浴罐设有多组时，每组可用于测试同种有机暂堵剂的降解性能，以实现一次操作即可验证多个同种有机暂堵剂降解性能之间的一致性；也可用于测试多种不同有机暂堵剂的降解性能，以实现一次操作即可比较多种不同有机暂堵剂降解性能的差异性，这样可大大提高有机暂堵剂降解性能测试的效率。
进一步优选地，当压裂液模拟物中所采用的模拟液体为酸溶液或碱溶液时，压力水浴罐的内壁可设有聚四氟乙烯衬套，以减少酸溶液或碱溶液对压力水浴罐内壁的侵蚀。
进一步优选地，所述压力水浴罐主要由顶部敞口的铜管、设置在铜管顶部用以将铜管密封的铜螺帽构成，所述铜螺帽设有取样口。
进一步优选地，所述耐压容器的材质可以选择为硬质玻璃、金属铜或陶瓷等具有一定承压强度的惰性材料。
优选地，所述压力水浴罐顶部的取样口设置多位阀或电磁阀，自动调节取样间隔；所述TOC分析仪连接计算机，通过设定TOC分析仪的参数、多位阀或电磁阀的切换频率来确定降解实验过程中测定样本TOC值的频率。
在所述计算机上，导出基于各个时刻下mt/m0的值所绘制的曲线，即可获得与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。
采用上述方法可针对多种不同的有机暂堵剂进行降解性能测试，可获得相应的降解率随时间变化的曲线，可对比各曲线的变化趋势，以此来综合评价各有机暂堵剂的降解性能。基于此，可根据实际工况条件，来选择更加适宜的有机暂堵剂，以用于井下暂堵转向压裂的施工。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明方法能够系统地、有效地、量化地、准确地测量有机暂堵剂材料的降解性能，从而指导有机暂堵剂优选、单井优化设计与现场施工；方法可行性好，可控性强，能够实现长时间全自动操作，而且具有数据精度高、操控简单、实用高效的特点。
附图说明
图1为基于本发明方法的测试装置示意图；
图2为本发明耐压容器及压力水浴罐的结构示意图；
图3为传统计重法与本发明方法的降解曲线图；
附图标记：
1-压力水浴罐、11-铜管、12-铜螺帽、13-取样口、14-模拟液体、15-有机暂堵剂、2-耐压容器、3-TOC分析仪、4-计算机、5-取样器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
本实施例用以测试颗粒状聚乙醇酸(分子量为约20.6万)作为有机暂堵剂15的降解性能，所采用的测试装置如图1所示，装置包括用于进行降解实验的压力水浴罐1、与压力水浴罐1顶部的取样口13相连接的取样器5、与取样器5相连接的TOC分析仪3、以及分别与取样器5和TOC分析仪3电连接的计算机4。
如图2所示，压力水浴罐1主要由顶部敞口的铜管11、设置在铜管11顶部用以将铜管11密封的铜螺帽12构成，铜螺帽12设有取样口13。压力水浴罐1内部布置有顶部敞口的耐压容器2，该耐压容器2的材质为金属铜。
本实施例的具体测试步骤如下：
S1：选定模拟地层裂缝，并测量模拟地层裂缝的体积V；
S2：选择清水作为配制压裂液模拟物的模拟液体14，称取足量的模拟液体14，将待测有机暂堵剂15在压裂液模拟物中的质量百分含量设定为10％，由此来计算待测有机暂堵剂15的用量，并称取该用量的待测有机暂堵剂15，使其与模拟液体14混合均匀，制得压裂液模拟物；
S3：采用TOC分析仪3测定压裂液模拟物的初始TOC值，计算压裂液模拟物的初始TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为实验初始时与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂15的碳元素质量m0；
S4：称取体积为V的压裂液模拟物，并置于顶部敞口的耐压容器2中，随后将耐压容器2置于采用模拟液体14作为传热介质的压力水浴罐1中，并将压力水浴罐1密封，向压力水浴罐1中充入氮气，直至压力水浴罐1内部的压力达到设定的地层模拟压力(即2.0MPa)，再将压力水浴罐1内部的温度控制为设定的地层模拟温度(即70℃)，以进行有机暂堵剂15的降解实验；
S5：在降解实验过程中，通过取样器5从设置在压力水浴罐1顶部的取样口13连续地或间歇地提取样本，并将样本传送至TOC分析仪3，以测定对应时刻下样本的TOC值，计算该TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂15的碳元素质量mt；
S6：计算mt与m0的比值mt/m0，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂15的降解率；
S7：将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂15的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂15的降解性能。
本实施例中，耐压容器2以及压力水浴罐1共设有4组，均采用震荡的水浴方式(例如，采用震荡床)来模拟井下场景。
另外，取样器5通过4根取样管分别与每组压力水浴罐1相连接，每根取样管的一端与取样器5相连接，另一端穿过铜螺帽12上的取样口13，并插设在耐压容器2的压裂液模拟物中。为了保证密封效果，取样管与取样口13相接触的部位可设有橡胶密封圈。
本实施例在取样口13处设有电磁阀，该电磁阀与计算机4电连接，计算机4可控制电磁阀开启/闭合的切换频率，以使取样器5能够周期性地进行采样，例如在9:00的1-5min采集1号压力水浴罐1中的样本，5-10min采集2号压力水浴罐1中的样本……然后11:00的1-5min还是采集1号压力水浴罐1中的样本，5-10min还是采集2号压力水浴罐1中的样本……如此周期性循环采样。
取样器5每进行一次采样后，会及时将样本传送至TOC分析仪3，由TOC分析仪3测定对应时刻下样本的TOC值，计算该TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂15的碳元素质量mt，再计算mt与m0的比值mt/m0，即可获得对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂15的降解率，并做好实验记录。
本实施例中由1号压力水浴罐1测得的有机暂堵剂15降解性能的曲线如图3所示。
另外，可将由2号、3号、4号压力水浴罐1测得的有机暂堵剂15降解性能的曲线与1号压力水浴罐1测得的曲线进行对比，以验证1号、2号、3号和4号同种有机暂堵剂15降解性能之间的一致性。
对比例：
为了进行对照，可采用传统计重法来测定某些时刻下有机暂堵剂15的降解率。
例如，还是以颗粒状聚乙醇酸(分子量为约20.6万)作为有机暂堵剂15进行降解性能测试为例，传统计重法具体可包括以下步骤：
步骤I)：称取3份质量均为M0的待测有机暂堵剂15(即分子量为约24.3万的聚乙醇酸)，并置于恒温干燥箱中，于60℃下干燥24小时；
步骤II)：将干燥后的3份待测有机暂堵剂15分别置于一端开口的耐压容器2中，再分别加入适量的清水以完全浸泡待测有机暂堵剂15，随后将耐压容器2分别装入用清水作为传热介质的压力水浴罐1中，将3个压力水浴罐1密封，再分别向3个压力水浴罐1中冲入氮气至压力达到2.0MPa，并将3个压力水浴罐1内部的温度控制为70℃，上述3个压力水浴罐分别标记为#1、#2和#3；
步骤III)：待经过T1小时(例如24小时)后，取出#1中的耐压容器2，抽取上层清液以分离剩余固相，并将分离的剩余固相用蒸馏水清洗干净，并放入恒温干燥箱，在105℃条件下烘干2小时后称重，记录剩余固相质量为M1；
步骤IV)：待经过T2小时(例如48小时)后，取出#2中的耐压容器2，抽取上层清液以分离剩余固相，并将分离的剩余固相用蒸馏水清洗干净，并放入恒温干燥箱，在105℃条件下烘干2小时后称重，记录剩余固相质量为M2；
步骤V)：待经过T3小时(例如96小时)后，取出#3中的耐压容器2，抽取上层清液以分离剩余固相，并将分离的剩余固相用蒸馏水清洗干净，并放入恒温干燥箱，在105℃条件下烘干2小时后称重，记录剩余固相质量为M3；
步骤VI)：计算降解率Rd，计算公式如下：
Rd#1＝(M0-M1)/M0×100％；
Rd#2＝(M0-M2)/M0×100％；
Rd#3＝(M0-M3)/M0×100％。
本对比例所采用的压力水浴罐1的结构构造与实施例1中的基本相同，不同之处在于，铜螺帽12没有取样口13。
采用上述传统计重法测定的降解率的曲线如图3所示。
将本发明方法测得的降解率曲线与传统计重法测得的降解率曲线进行比较，相比于传统计重法，本发明方法能够系统地、有效地、量化地、准确地测量有机暂堵剂15材料的降解性能，特别是在测试初期，能够更为准确地反映出有机暂堵剂15的降解率的变化情况。
实施例2：
本实施例用以测试纤维状聚乙醇酸(分子量为约16.2万)作为有机暂堵剂15的降解性能。
本实施例中待测有机暂堵剂15在压裂液模拟物中的质量百分含量为5wt％，压裂液模拟物中所采用的模拟液体14为酸溶液(溶质主要为盐酸)，其酸浓度为6wt％。对应地，本实施例压力水浴罐1的内壁设有聚四氟乙烯衬套，以减少酸溶液压力水浴罐1内壁的侵蚀，而耐压容器2的材质选择为陶瓷。
本实施例所采用的地层模拟温度为100℃，地层模拟压力为2.1MPa。
其余同实施例1。
实施例3：
本实施例用以测试颗粒状聚乙醇酸(分子量为约12.8万)作为有机暂堵剂15的降解性能。
本实施例中待测有机暂堵剂15在压裂液模拟物中的质量百分含量为40wt％，压裂液模拟物中所采用的模拟液体14为碱溶液(溶质主要为氢氧化钠)，其碱浓度为10wt％。对应地，本实施例压力水浴罐1的内壁设有聚四氟乙烯衬套，以减少酸溶液压力水浴罐1内壁的侵蚀，而耐压容器2的材质选择为陶瓷。
本实施例所采用的地层模拟温度为95℃，地层模拟压力为1.9MPa。
本实施例中，耐压容器2以及压力水浴罐1共设有2组，均采用非震荡的水浴方式来模拟井下场景。
其余同实施例1。
实施例4：
本实施例用以测试颗粒状聚乙醇酸-乳酸共聚物(分子量为约11.3万)作为有机暂堵剂15的降解性能。
本实施例中待测有机暂堵剂15在压裂液模拟物中的质量百分含量为15wt％，压裂液模拟物中所采用的模拟液体14为清水。
本实施例所采用的地层模拟温度为150℃，地层模拟压力为2.0MPa。
本实施例中，耐压容器2以及压力水浴罐1仅设有1组，均采用震荡的水浴方式(例如，采用震荡床)来模拟井下场景。
其余同实施例1。
实施例5：
本实施例用以测试颗粒状聚乙醇酸(分子量为约15.7万)、颗粒状聚乙醇酸-乳酸共聚物(分子量为约9.3万)、颗粒状聚乳酸(分子量为约14.4万)作为有机暂堵剂15的降解性能。
本实施例中各待测有机暂堵剂15在压裂液模拟物中的质量百分含量为18wt％，压裂液模拟物中所采用的模拟液体14为清水。
本实施例所采用的地层模拟温度为86℃，地层模拟压力为2.0MPa。
本实施例中，耐压容器2以及压力水浴罐1共设有3组，例如，1号压力水浴罐1中的耐压容器2盛装有颗粒状聚乙醇酸(分子量为约15.7万)、2号压力水浴罐1中的耐压容器2盛装有颗粒状聚乙醇酸-乳酸共聚物(分子量为约9.3万)、3号压力水浴罐1中的耐压容器2盛装有颗粒状聚乳酸(分子量为约14.4万)，均采用震荡的水浴方式(例如，采用震荡床)来模拟井下场景。
其余同实施例1。
可将本实施例中基于1号、2号、3号压力水浴罐1由计算机4测得的降解曲线进行对比，以分析各曲线的变化趋势，以此来综合评价各有机暂堵剂15的降解性能。基于此，可根据实际工况条件，来选择更加适宜的有机暂堵剂15，以用于井下暂堵转向压裂的施工。基于此，可根据实际工况条件，来选择更加适宜的有机暂堵剂15，以用于井下暂堵转向压裂的施工。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，配制压裂液模拟物，测定所述压裂液模拟物的初始TOC值，依据选定的模拟地层裂缝，计算与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的碳元素质量m0；
将与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物于地层模拟压力、地层模拟温度下进行降解实验，连续地提取样本，并测定对应时刻下样本的TOC值，计算对应时刻下与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的碳元素质量mt；
计算mt与m0的比值mt/m0，即为对应时刻下与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率；
将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能；
依据地层模拟压力、地层模拟温度选择合适的顶部敞口的耐压容器，将与所述模拟地层裂缝相对应的压裂液模拟物置于耐压容器中，进行降解实验；
将压裂液模拟物置于顶部敞口的耐压容器中，随后将耐压容器置于采用模拟液体作为传热介质的压力水浴罐中，并将压力水浴罐密封，向压力水浴罐中充入惰性气体，直至压力水浴罐内部的压力达到设定的地层模拟压力，再将压力水浴罐内部的温度控制为设定的地层模拟温度，以进行有机暂堵剂的降解实验。
2.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述压裂液模拟物含有待测有机暂堵剂和模拟液体，所述模拟液体为清水、酸溶液或碱溶液中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述地层模拟温度为井下储层温度。
4.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述地层模拟压力为井下储层闭合压力。
5.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述待测有机暂堵剂在压裂液模拟物中的质量百分含量为5-40wt%。
6.根据权利要求1所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，采用TOC分析仪测定压裂液模拟物或样本的TOC值。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）选定模拟地层裂缝，并测量模拟地层裂缝的体积V；
（2）选择清水或酸溶液或碱溶液作为配制压裂液模拟物的模拟液体，称取足量的模拟液体，依据所设定的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的质量百分含量，计算待测有机暂堵剂的用量，然后将待测有机暂堵剂和模拟液体混合均匀，制得压裂液模拟物；
（3）采用TOC分析仪测定压裂液模拟物的初始TOC值，计算压裂液模拟物的初始TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为实验初始时与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中待测有机暂堵剂的碳元素质量m0；
（4）称取体积为V的压裂液模拟物，并置于顶部敞口的耐压容器中，随后将耐压容器置于采用模拟液体作为传热介质的压力水浴罐中，并将压力水浴罐密封，向压力水浴罐中充入惰性气体，直至压力水浴罐内部的压力达到设定的地层模拟压力，再将压力水浴罐内部的温度控制为设定的地层模拟温度，以进行有机暂堵剂的降解实验；
（5）在降解实验过程中，通过设置在压力水浴罐顶部的取样口连续地提取样本，并将样本传送至TOC分析仪，以测定对应时刻下样本的TOC值，计算该TOC值与模拟地层裂缝的体积V的乘积，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的碳元素质量mt；
（6）计算mt与m0的比值mt/m0，即为对应时刻下与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率；
（7）将多个时刻下mt/m0的值绘制成曲线，即可获得与模拟地层裂缝的体积V相对应的压裂液模拟物中有机暂堵剂的降解率随时间变化的曲线，以此来评价有机暂堵剂的降解性能。
8.根据权利要求7所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述耐压容器以及压力水浴罐设有一组或多组，采用震荡或非震荡的水浴方式模拟井下场景。
9.根据权利要求7所述的一种油气田用有机暂堵剂降解性能的测试评价方法，其特征在于，所述压力水浴罐顶部的取样口设置多位阀或电磁阀，通过设定TOC分析仪的参数、多位阀或电磁阀的切换频率来确定降解实验过程中测定样本TOC值的频率。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011079725A1 (zh) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | 天津南开大学蓖麻工程科技有限公司 | 合成油和植物油基润滑油产品的生物降解测试方法 |
| CN109233773A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-18 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 | 一种段内多簇压裂改造非线性自降解暂堵剂及制备方法 |
| CN109932473A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-25 | 青岛大学 | 一种模拟海洋环境中泄漏污染物降解的装置及方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101315359A (zh) * | 2008-07-22 | 2008-12-03 | 天津理工大学 | 一种水溶性高聚物生物降解率的测定方法 |
| CN103278415B (zh) * | 2013-06-07 | 2015-04-15 | 山东省农业科学院畜牧兽医研究所 | 一种发酵床垫料中原料降解率的测定方法 |
| CN104111294B (zh) * | 2014-07-09 | 2016-03-30 | 四川大学 | 一种基于活性污泥快速检测有机化学品生物降解性的方法 |
| CN107202866A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-09-26 | 北京大学 | 一种暂堵剂暂堵性能评价实验装置及其工作方法与应用 |
| CN110003870A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-12 | 中科宝辰(北京)科技有限公司 | 一种压裂用可降解水溶性暂堵剂及其制备方法 |
| CN110242247B (zh) * | 2019-05-21 | 2022-06-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种用于注水井起下管柱施工的暂堵方法及暂堵剂 |
| CN210572232U (zh) * | 2019-09-03 | 2020-05-19 | 兰州理工大学 | 用于金属体外降解研究的动态模拟装置 |
| CN112175596B (zh) * | 2020-04-02 | 2022-11-04 | 中国石油大学(华东) | 用于深层油气储层缝内高效封堵压裂的暂堵剂及其制备方法、以及大缝高压裂工艺 |
-
2020
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011079725A1 (zh) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | 天津南开大学蓖麻工程科技有限公司 | 合成油和植物油基润滑油产品的生物降解测试方法 |
| CN109233773A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-18 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 | 一种段内多簇压裂改造非线性自降解暂堵剂及制备方法 |
| CN109932473A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-25 | 青岛大学 | 一种模拟海洋环境中泄漏污染物降解的装置及方法 |
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