首页 理论教育煤层气储层中的黏弹性及压裂液增产技术

煤层气储层中的黏弹性及压裂液增产技术

【摘要】:图9-8tanσ曲线由图9-8也可以看出,相位角的正切值先迅速增大,此时角度无限接近90°,黏性处于支配地位。但是在500s时 tanσ 下降到接近1,之后弹性便处于支配地位,这时黏弹性体系即使黏度很低,也可以很好地悬砂,因为它可以由三维网状结构的弹性来实现良好的悬砂性能。

本实验同样由CVRO200型高温高压流变仪测得。对该体系的控制应力以及频率进行了扫描。图9-7所示为频率扫描实验中,剪切应力保持不变的情况下,G′、G″的变化情况。图9-8所示为tanσ随着时间的变化情况。

图9-7 G′、G″随着频率变化的曲线

在地层温度下且剪切应力不变的情况下,由图9-7可以看出,流体储能模量G′(弹性)先减小再增大,耗能模量G″(黏性)一直在增大,此时G′一直小于G″。随着频率的增大,流体储能模量G′(弹性)和耗能模量G″(黏性)都在逐渐增加,当频率将要达到10Hz时,体系中弹性开始慢慢占主要地位。G′/G″ 经历了一个小于1逐渐到大于1的过程。弹性凝胶体和牛顿流体其实是粘弹行为的两个极限情况,弹性凝胶体的弹性组分处于支配地位,因此,G′远远大于G″并且G′的变化已经与频率无关。该体系的储能模量和耗能模量均随着频率的变化而变化,这是体系中黏性和弹性共存的体现,并且弹性最终占主要地位。(www.chuimin.cn)

图9-8 tanσ曲线

由图9-8也可以看出,相位角的正切值先迅速增大,此时角度无限接近90°,黏性处于支配地位。但是在500s时 tanσ 下降到接近1,之后弹性便处于支配地位,这时黏弹性体系即使黏度很低,也可以很好地悬砂,因为它可以由三维网状结构的弹性来实现良好的悬砂性能。对整个泡沫体系来说,体系的黏度主要是由VES压裂液提供的,所以泡沫基液在剪切的过程中,弹性的存在并占主要地位对整个体系能更好地携砂具有重要意义。