羟丙基瓜尔胶表观黏度水力压裂行业标准,羟丙基瓜尔胶是瓜尔胶的一种非离子型改性产 物，是一种性能优良的水基压裂液稠化剂，适合于不 同改造规模、不同井深和井温的低渗透油气层压裂 作业。羟丙基瓜尔胶是延长油田目前应用比较广泛 的压裂液稠化剂，主要用于提高水溶液黏度、降低液 体滤失、悬浮携带支撑剂。羟丙基瓜尔胶质量检测 主要按照行业标准SYAT 5764-2007《压裂用植物胶 通用技术要求》进行，该标准在羟丙基瓜尔胶表观黏 度检测方面，对检测数据的准确性有一定的影响。 在行业标准基础上，设计不同检测对比实验,对表观 黏度影响因素进行了研究分析，旨在提高表观黏度 的检测质量及准确性,最终达到优化改进羟丙基瓜 尔胶表观黏度检测方法的目的。
1实验部分
1.1实验仪器与试剂
1.1.1主要仪器
水分测定仪、AB204-S型电子天平、HH-6型数 显恒温水浴锅、HR2004型搅拌器、ZNN-D6型六速 旋转黏度计、烧杯、量筒。
1.1.2实验试剂
实验室自制的蒸馏水，实验原料为压裂用羟丙 基瓜尔胶(4份样品，工业品）。
1.2实验步骤 1.2.1含水率测试
经105T预热、校正水分测试仪，称取待测样品 胶粉5.00g,平铺在称盘内，1〇5^1加热0.5h,开启仪 器读数开关,观察投影屏，l〇min内读数变动幅度小 于0.2%时，仪器读数即为胶粉的含水率疋。
试验2:搅拌速度的对比试验 选取样品2、3、4,称取胶粉质量3/(l-lT)g，量取 500mL蒸馏水于搅拌器中，低速启动,缓慢往搅拌器 内加入胶粉，利用低速档搅拌，进行步骤(2)。用六速 旋转黏度计测定上述溶液，转速为l〇〇r/min,2min 后读取黏度计指针读数，按照公式（1)计算表观黏 度。再测试髙速搅拌时溶液的表观黏度。
试验3:泡沫对检测影响的试验 选取样品2、3、4,按步骤（1)操作，进行步骤(2)。 去除样品2、3、4配制的溶液上层泡沫后，用黏度计 测定表观黏度。
试验4:转子擦拭对检测影响的试验 选取样品2、3、4,按步骤（1)操作，进行步骤 (2)。每次测试表观黏度，黏度计转子均擦净,再进行 下一次表观黏度的测试。同一样品平行样之间的测 试，转子不擦拭，直接测试表观黏度。不同样品间测 试（检测顺序为样品2、样品4、样品3),转子不擦 拭，直接测试表观黏度。
2结果与讨论
根据含水率测定方法，分别测定样品1、2、3、4 的含水率情况，计算表观黏度检测时需要的胶粉质 量，测定计算结果如表1所7JK。
表1胶粉含水率及表观黏度检测时的胶粉质量
样品号含水率/%胶粉质量/g
18.493.28
28.253.27
39.713.32
48.553.28
由表1数据可知，含水率检测结果符合标准要 求，根据表观黏度检测时胶粉质量计算公式,计算胶 粉质量。
2.1读数时间的确定
选取样品1，根据试验一要求进行实验，读取不
同时刻0(及时读数）、0.5、1、1.5、2、2.51^11下的黏度 计指针读数,计算表观黏度，确定表观黏度检测时的 读数时间，如表2所示。
由表2可以看出，黏度计转子旋转时间不少于 2 min指针读数才能逐渐稳定，此时读数较为准确。 黏度计转子在剪切转动过程中，短时间内剪切应力 不稳定，导致黏度计指针读数不稳定，若此时读数， 不能准确反映样品的检测值。
表2确定读数时间试验数据表
读数时间 /min 00.511.522.5
指针读数41.941.140.840.240.140.1
表观黏度/(mPa.s) 124.8 122.4 121.6 119.8 119.5 119.5
2.2搅拌速度的对比试验
选取样品2、3、4,根据试验2要求进行实验，读 取黏度计指针读数，计算相应的表观黏度（保留整 数，下同），如表3所示。
表3搅拌速度对比试验数据表
样品指针读数表观黏度/(mPa.s)
号低速搅拌高速搅拌低速搅拌髙速搅拌
245.046.3134138
341.342.6123127
438.639.6115118
由表3看出，低速搅拌和高速搅拌对表观黏度 的检测存在一定差异，高速搅拌测试值比低速搅拌 测试值大，约3~4mPa.s，建议低速启动，缓慢加人胶 粉后，采用高速搅拌配制胶粉溶液。实验表明，高速 搅拌作用可以使胶粉加速并充分溶解，使得表观黏 度测试值偏高。
2.3泡沫对检测的影响
选取样品2、3、4,根据试验3要求进行实验，读 取黏度计指针读数，计算相应的表观黏度，如表4所
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表4泡沫对检测彩响试验数据表
样品指针读数表观黏度/(mPa.s)
号不除泡沫除上层泡沫不除泡沫除上层泡沫
246.345.6138136
342.642.0127125
439.638.3118114
溶液在搅拌过程中会产生大量泡沫，即使置于 30T恒温水浴中4h,泡沫也不能完全消失(样品2、3
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TECHNOLOGY SUPERVISION IN PETROLEUM INDUST^MBHIHl
石油工业技术篮督_2013年8月
溶液上层存在少量泡沫，见图1),有的样品甚至存 在大量泡沫（样品4溶液上层存在大量泡沫，见图
2)。
由试验数据看出，胶粉溶液上层气泡对表观黏 度检测有一定影响，约2 ~4mPa _ s，检测时应待溶液 在恒温水浴中，上层泡沫消溶，再对溶液进行表观黏 度检测，减少泡沫对质量检测产生的影响。部分气泡 分布在溶液中，甚至粘附黏度计转子上，气泡在转子 旋转作用下，进行扩散比胶粉溶液的扩散受到的阻 力高，所以存在泡沫时的测试值略高。
2.4转子擦拭对检测的影响
选取样品2、3、4,根据试验4要求进行实验，读 取黏度计指针读数，计算相应的表观黏度，如表5所
平行样之间检测，转子擦拭与不擦拭对测试值 影响不明显；不同样品间测试，转子擦拭与不擦拭对 测试值影响较为明显，测试值受上一次样品表观黏 度值影响。本次测试值比上次测试值小（如样品4表 观黏度值118mPa^小于样品2表观黏度值138 mPai),则转子不擦拭时测试值（122mPa_s)大于转 子擦拭时的测试值（118mPa*S);本次测试值比上一 次大（如样品3表观黏度值127mPa*s大于样品4 表观黏度值118mPai),则转子不擦拭测试值（124 11^^8)小于擦拭测试值（12711^*8)。
3结论与建议
(1)羟丙基瓜尔胶表观黏度测试时，黏度计转子 旋转不少于2min,读数比较稳定可靠。
(2)高速搅拌溶液时，测试值比低速搅拌时的测 试值大约3~4 mPa.s,应合理选取溶液搅拌速度，确 保表观黏度检测值更加准确。
(3)泡沫、黏度计转子洁净程度对溶液表观黏度 检测均有影响，检测羟丙基瓜尔胶胶粉的表观黏度 指标时，溶液上层泡沫应尽量少，并且每次样品检测 前，应将黏度计转子擦拭干净,再对样品进行检测。