39. Требования к кварцевому песку по стандарту api rp-56.

Требования АНИ к закрепителям трещин (песка и пропанта) установлены документом, имеющим значительно больше параметров. Основные требования данного стандарта представлены в табл. 2.

Гранулометрический состав определяется путем ситового анализа Размеры сит по стандарту АНИ следующие (в единицах МЕШ и в мм) 6-3,35 мм, 8-2,4 мм, 12-1,7 мм, 16-1,18 мм, 20-0,85 мм, 30-0,6 мм, 40-0,42 мм, 50-0,3 мм, 70-0,21 мм; 140-0,1 мм. Стандартные размеры имеют такую градацию в МЕШ, которая объединяет в один стандартный размер сита двух соседних фракций 6/12, 8/16; 12/20, 16/30, 20/40, 30/50, 40/70, 70/140.

По стандартам АНИ не менее 90 % пробы закрепителя должны находиться в пределах предельных размеров, указанных для данной марки. Например, для марки 20/40 не более 0,1 % массы пробы должно быть размером свыше 20 МЕШ (0,85 мм) и не более 10 % размером, менее 40 МЕШ (0,42 мм), но более 50 МЕШ (0,3 мм). На дне сита должно быть не более 1,0 % массы пробы. Данные о гранулометрическом составе используют для определения ширины раскрытия трещины, необходимой для успешного закрепления. Размер фракции закрепителя должен быть в указанных требованиями АНИ пределах, так как разноразмерный песок имеет меньшую проницаемость и подвергается более интенсивному разрушению, вследствие чего уменьшается проницаемость закрепителя в трещине.

40. Дополнительные характеристики закрепителей трещин (проницаемость пропанта, проводимость закрепителя в трещине).

Предложено учитывать еще два важных параметра – проницаемость и проводимость.

Проницаемость пропанта (песка, искусственного пропанта) является интегральным показателем, свойств закрепителя и учитывает влияние различных факторов. Например, такими факторами могут быть тип закрепителя, фракция закрепителя (т.е. исследуемая проба включает только фракцию присущего данной марке диапазона), вязкость жидкости для измерения проницаемости, температура, давление и т.п.

На раннем этапе развития гидроразрыва определяли параметр проницаемости на насыпном образце закрепителя, помещаемом в цилиндрический резиновый кожух, в котором имитировали действие горного давления.

Проницаемость закрепителя определялась по закону Дарси:

(3)

где k_f – проницаемость, мкм², q – расход жидкости, м³/с, μ – вязкость жидкости, Па∙с; L – длина насыпного образца данной пробы, м, S_L – площадь фильтрации (сечения) образца, м², Δр – перепад давления на насыпном образце данной пробы, Па.

Проводимость закрепителя в трещине определяют на значительно более сложном стенде Проводимость рассчитывают как произведение проницаемости k_f закрепителя в модели трещины на ширину w трещины:

(4)

Итак, проницаемость закрепителя и проводимость пласта закрепителя в трещине являются родственными, взаимно связанными параметрами.

41. Определение гранулометрического состава закрепителей трещин для грп.

проводят в соответствии ГОСТ 29234.3 с такими уточнениями. Для ситового анализа используют набор сит контрольной или высокой точности изготовления из сетки по ГОСТ 6613 с размерами отверстий в зависимости от категории 2,0; 1,6; 1,25; 1,0; 0,8; 0,63; 0,5; 0,4; 0,25; 0,2; 0,1 и 0,01 мм. В зависимости от марки закрепителя не менее от 85 до 90 % пробы песка должны находиться в пределах размеров, указанных для данной марки. Например, для марки ГС-ВК 0,8/0,4 не менее 90 % зерен песка должны находиться в пределах от 0,8 до 0,4 мм. Вместе с тем не более чем 0,1 % массы пробы должен иметь размер свыше 0,8 мм и не более 10 % – размер менее 0,4 мм.

По стандарту АНИ марки песка исследуются по МЕШ по числу отверстий на 1 дюйм. Размеры сит по стандарту АНИ следующие (в единицах МЕШ и в мм): 6 – 3,35 мм; 8 – 2,4 мм; 12 – 1,7 мм; 16 – 1,18 мм; 20 – 0,85 мм; 30 – 0,6 мм; 40 – 0,42 мм; 50 – 0,3 мм; 70 – 0,21 мм; 140 – 0,1 мм. Стандартные марки песка имеют следующую градацию в МЕШ (в мм), объединяющую в один стандартный размер сита двух соседних фракций: 6/12 (3,35-1,7); 8/16 (2,4-1,18); 12/20 (1,7-0,85); 16/30 (1,18-0,6); 20/40 (0,85-0,42); 30/50 (0,6-0,3); 40/70 (0,42-0,21); 70/140 (0,21-0,1).

По стандарту АНИ не менее 90 % пробы закрепителя должно быть в пределах размеров, указанных для данной марки, и не более 0,1 % – превышать наибольший размер