压裂用羟丙基瓜尔胶（HPG）检测项目详解

一、理化性质检测

1. • 检测目的：评估HPG在水溶液中的增稠能力，直接影响压裂液的携砂效率。
   • 方法：采用旋转粘度计（如布氏粘度计）在不同剪切速率（如170 s⁻¹）下测试不同浓度（如0.4%溶液）的粘度值。
   • 标准：参照API RP 13M或SY/T 5107-2016（中国石油行业标准）。
2. • 目的：羟丙基取代度决定HPG的水溶性和耐电解质性能，DS越高，耐盐性越强。
   • 方法：通过化学滴定法或核磁共振（NMR）测定羟丙基含量，计算取代度。
   • 典型范围：DS ≥ 0.4为合格，优质产品DS可达0.6-0.8。
3. • 水分含量：烘干减重法测定，要求≤10%（过高的水分影响溶解性与保质期）。
   • 灰分残留：高温灼烧法检测无机盐杂质，标准值≤1.5%。
   • pH值：1%水溶液pH应控制在6.0-8.0，避免酸性腐蚀压裂设备。

二、溶解性与溶液稳定性检测

1. • 方法：记录HPG粉末在特定温度（如25℃）下完全溶解所需时间，需≤30分钟。
   • 影响因素：颗粒细度（通常要求过80目筛）、搅拌速率。
2. • 目测法：溶解后溶液应透明均一，无明显絮凝或沉淀物。
   • 仪器法：通过浊度计量化检测，浊度值≤50 NTU。

三、耐温耐盐性能检测

1. • 步骤：将HPG溶液置于高温反应釜（如120℃）中静置2小时，冷却后测试粘度保留率。
   • 合格标准：粘度保留率≥70%（高温下分子链断裂会导致粘度下降）。
2. • 方法：在溶液中外加NaCl、CaCl₂等盐类至矿化度≥5×10⁴ mg/L，测定粘度变化。
   • 预期结果：优质HPG在高盐环境中粘度下降≤30%。

四、功能性添加剂兼容性测试

1. • 目的：评估HPG与硼酸盐、锆酸盐等交联剂的反应效率。
   • 指标：交联时间（通常要求30-120秒）、冻胶强度（通过粘弹性模量测定）。
2. • 方法：模拟压裂后破胶过程，加入过硫酸铵等氧化剂，测试溶液粘度降至10 mPa·s以下所需时间。

五、环境与安全检测

1. • 必要性：防止细菌滋生导致压裂液腐败。
   • 检测方法：菌落总数培养法，要求≤1000 CFU/g。
2. • 项目：丙烯酸单体、甲醛等有害物质检测（HPLC法），需符合GB 31636-2016《食品安全国家标准》。

六、质量控制标准与认证

• 行业标准：API SPEC 19A（美国石油学会）、SY/T 5764-2022（中国压裂用植物胶标准）。
• 认证要求：通过ISO 9001质量管理体系认证，并取得油田准入资质。