留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种光纤光镊法测试杀菌剂在压裂液中杀菌效果评价技术

吴兆亮

吴兆亮. 一种光纤光镊法测试杀菌剂在压裂液中杀菌效果评价技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(3):414-418 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.018
引用本文: 吴兆亮. 一种光纤光镊法测试杀菌剂在压裂液中杀菌效果评价技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(3):414-418 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.018
WU Zhaoliang.Study on evaluating effects of biocides in fracturing fluids with optical fiber tweezer method[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(3):414-418 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.018
Citation: WU Zhaoliang.Study on evaluating effects of biocides in fracturing fluids with optical fiber tweezer method[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(3):414-418 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.018

一种光纤光镊法测试杀菌剂在压裂液中杀菌效果评价技术

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.018
详细信息
    作者简介:

    吴兆亮,副总工程师,现在从事非常规油气井储层改造技术研究、现场技术服务和管理工作。E-mail:zlwu2023@163.com

  • 中图分类号: TE357.12

Study on Evaluating Effects of Biocides in Fracturing Fluids with Optical Fiber Tweezer Method

  • 摘要: 夏季压裂施工中,由于胍胶压裂液受到细菌等微生物滋生的影响,可能导致液体腐化变质,致使压裂液失效。为此通常需要加入杀菌剂对压裂液中腐生菌进行消除,但目前缺少能够在微观层面评价杀菌剂杀菌效果的技术手段。为此,提出了一种基于光纤光镊的杀菌剂杀菌效果评估技术手段,利用锥形光纤光镊捕获添加杀菌剂前后的腐生菌,在微观尺度分析其运动规律,以此反演杀菌剂的杀菌效果。实验结果表明,该方法可以有效评估腐生菌的活性,对于添加杀菌剂后,腐生菌细胞失活,其运动幅度大幅下降,大约只在0.8~0.9 μm 。而对于正常的腐生菌,其运动幅度通常在12.1 μm左右。证实了该方法在评估杀菌剂杀菌效果的可行性,为直接评价杀菌剂性能的优劣提供了可靠的理论依据。

     

  • 图  1  光纤光镊几何尺寸示意图

    图  2  锥形光纤光镊仿真光场分布示意图

    图  3  腐生菌在轴向上受力示意图

    图  4  腐生菌在径向上受力示意图

    图  5  实验装置示意图

    图  6  光学显微镜下的腐生菌成像示意图

    图  7  重复性测量实验结果示意图

    表  1  不同杀菌剂浓度下腐生菌运动幅值

    杀菌剂浓度/%01020304050
    腐生菌幅值/μm12.17.23.61.50.90.8
    下载: 导出CSV
  • [1] 陈巧梅. 酸性压裂液在大庆油田泥页岩储层的应用[J]. 化学工程与装备,2022(4):46-47.

    CHEN Qiaomei. Application of acidic fracturing fluid in shale reservoirs in Daqing Oilfield[J]. Fujian Chemical Industry, 2022(4):46-47.
    [2] 迟洪涛. 缝网压裂技术在低渗透油层开发中的应用[J]. 化学工程与装备,2019(7):173-175.

    CHI Hongtao. The application of fracture network fracturing technology in the development of low-permeability oil reservoirs[J]. Fujian Chemical Industry, 2019(7):173-175.
    [3] 黄有泉,李永环,顾明勇. 松北致密油水平井体积压裂技术适应性分析[J]. 石油地质与工程,2021,35(5):80-84. doi: 10.3969/j.issn.1673-8217.2021.05.016

    HUANG Youquan, LI Yonghuan, GU Mingyong. Adaptability analysis of volume fracturing technology of horizontal wells for tight oil reservoirs in Songbei basin[J]. Petroleum Geology and Engineering, 2021, 35(5):80-84. doi: 10.3969/j.issn.1673-8217.2021.05.016
    [4] 任志刚. 压裂增效辅助压力检测工具的研究[J]. 中国设备工程,2020(15):162-163.

    REN Zhigang. Research on auxiliary pressure detection tools for enhancing fracturing efficiency[J]. China Plant Engineering, 2020(15):162-163.
    [5] 唐维民. 大庆油田二次加砂压裂工艺技术研究[J]. 化学工程与装备,2019(5):35-36,38.

    TANG Weimin. Research on secondary sanding and fracturing technology in Daqing Oilfield[J]. Fujian Chemical Industry, 2019(5):35-36,38.
    [6] 翟怀建,阿不都卡德尔·阿不都热西提,汪志臣,等. 压裂返排液回收利用过程的杀菌处理技术[J]. 中小企业管理与科技:上旬刊,2015(8):190.

    ZHAI Huaijian, ABUDURESITI Abudukadel, WANG Zhichen, et al. Sterilization treatment technology for the recovery and utilization process of fracturing backflow fluid[J]. Management & Technology of SME, 2015(8):190.
    [7] 常青,邹春凤,蔡景超,等. 胍胶压裂液用高效杀菌剂研究及现场应用[J]. 钻井液与完井液,2023,40(4):535-539.

    CHANG Qing, ZOU Chunfeng, CAI Jingchao, et al. Research and application of high-efficiency bactericide for guar gum fracturing fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2023, 40(4):535-539.
    [8] 吴丽蓉,罗兆,王群立,等. 瓜胶压裂液用杀菌剂评价指标有效性的影响因素[J]. 钻井液与完井液,2017,34(5):91-95.

    WU Lirong, LUO Zhao, WANG Qunli, et al. Key factors affecting the effectiveness of evaluating indicators for bactericides used in HPGG fracturing fluids[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2017, 34(5):91-95.
    [9] 谢元,崔国涛,刘鑫,等. 低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系的研究[J]. 石油化工应用,2016,35(7):9-13.

    XIE Yuan, CUI Guotao, LIU Xin, et al. The research of low concentration hydroxypropyl guar gum fracturing fluid system[J]. Petrochemical Industry Application, 2016, 35(7):9-13.
    [10] 王月,袁曦,王彦然,等. 页岩气田细菌腐蚀与控制技术研究及应用[J]. 石油与天然气化工,2021,50(5):75-78.

    WANG Yue, YUAN Xi, WANG Yanran, et al. Research and application of bacterial corrosion and control technology in shale gas fields[J]. Chemical Engineering of Oil and Gas, 2021, 50(5):75-78.
    [11] 钟慧,高丙坤,党雨婷,等. 利用单光纤光镊实现不同折射率的微粒分选[J]. 光学精密工程,2023,31(8):1115-1123. doi: 10.37188/OPE.20233108.1115

    ZHONG Hui, GAO Bingkun, DANG Yuting, et al. Particle sorting with different refractive indices using single fiber optical tweezers[J]. Optics and Precision Engineering, 2023, 31(8):1115-1123. doi: 10.37188/OPE.20233108.1115
    [12] 陈朋,党雨婷,钟慧,等. 基于LP01和LP11模式共存的单光纤光镊实现生物细胞多路捕获和操纵[J]. 光学学报,2023,43(4):45-53.

    CHEN Peng, DANG Yuting, ZHONG Hui, et al. Single-Fiber optical tweezer based on coexistence of LP01 and LP11 modes for multiplexed capture and manipulation of biological cells[J]. Acta Optica Sinica, 2023, 43(4):45-53.
    [13] 汤晓云,张亚勋,张羽,等. 基于光纤光镊的粒子捕获与操纵[J]. 物理实验,2021,41(7):1-16.

    TANG Xiaoyun, ZHANG Yaxun, ZHANG Yu, et al. Optical trapping and manipulation based on optical fiber tweezers[J]. Physics Experimentation, 2021, 41(7):1-16.
    [14] 王秀芳,刘旭,董太极,等. 用于可控式粒子捕获和轴向往复运动的电流调制型单光纤光镊[J]. 光学学报,2023,43(14):75-81.

    WANG Xiufang, LIU Xu, DONG Taiji, et al. Current-Modulated single fiber optical tweezers for controlled particle capture and axial reciprocating motion[J]. Acta Optica Sinica, 2023, 43(14):75-81.
    [15] 周瑞雪,王海燕,朱德斌,等. 光镊技术在生物学中的应用新进展[J]. 激光生物学报,2017,26(4):289-293.

    ZHOU Ruixue, WANG Haiyan, ZHU Debin, et al. New advances in the application of optical tweezers in biology[J]. Acta Laser Biology Sinica, 2017, 26(4):289-293.
    [16] 申泽. 基于光纤光镊的细胞捕获、运输、旋转操纵研究[D]. 桂林: 桂林电子科技大学, 2021.

    SHEN Ze. Cell trapping. Transport and rotation manipulation based on optical tweezers[D]. Guilin: Guilin University of Electronic Technology, 2021.
  • 加载中
图(7) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  180
  • HTML全文浏览量:  80
  • PDF下载量:  36
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-07
  • 修回日期:  2024-02-22
  • 刊出日期:  2024-06-30

目录

    /

    返回文章
    返回