《压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶技术要求》.pdf

1、ICS 75.020 E 14 备案号 Q/SH（送审稿） 2007发布 压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶 技术要求 Q/SH 00502007 中国石油化工集团公司企业标准 2007-03-26实施 2007-03-26发布 中国石油化工集团公司 发布Q/SH 0050-2007 I 前 言 本标准的起草参考了SY/T 6074-94植物胶及其改性产品性能测定方法、SY/T 5764-1995压裂 用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶的有关内容。 本标准与上述两个标准的主要差异为： a)适当提高了羟丙基瓜尔胶、瓜尔胶表观粘度技术要求（SY/T 57641995版第3章；本标准3.1， 3.2）； b)适当提高了

2、羟丙基瓜尔胶水不溶物技术要求（SY/T 57641995版第3章；本标准3.1）； c) 将“细度”指标改为“筛余量”指标，规定羟丙基瓜尔胶、瓜尔胶200500.071/0.05筛余 量的技术要求， 一级品为C2 10， 二级品为C2 15 （SY/T 57641995版第3章； 本标准3.1， 3.2） ； d) 将羟丙基瓜尔胶、瓜尔胶含水率的技术要求统一为W 10.0（SY/T 57641995版第3章；本 标准3.1，3.2）； e)增加了设备直接测定法测定含水率（本标准6.3.1）； f)表观粘度测定中溶液的配制除溶液浓度与原相关标准一致外， 统一了配制方法 （SY/T 5764199

3、5 版4.3.4，SY/T 607494版6.4.1；本标准6.4）； g) 将水不溶物测定中溶液浓度统一为0.4（SY/T 57641995版4.3.5，SY/T 607494版6.6；本 标准6.6）； h) 增加了羟丙基瓜尔胶、瓜尔胶流动性的技术要求和测定方法（本标准3.1，3.2，6.8）； i) 增加了羟丙基瓜尔胶羟丙基取代度的技术要求和测定方法（本标准3.1，6.9，附录A）； j) 增加了安全环保要求（本标准第9章）。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部提出并归口。 本标准起草单位：中国石化采油助剂与机电产品质量监督检验中心（中国石化胜利油田

4、分公司技术 检测中心） 本标准主要起草人：张晶 隋林 杜灿敏 张瑞成 周海刚 张志振 张娜 曹金林 Q/SH 0050-2007 1 压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶技术要求 1 范围 本标准规定了压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、质量检验 单、使用说明书、运输、贮存以及安全环保要求。 本标准适用于压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶的准入、采购、质量监督检验、入库验收和性能评价。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研

5、 究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 191 包装储运图示标志 GB/T 601 化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T 6003.1 金属丝编织网试验筛 GB/T 6679-2003 固体化工产品采样通则 GB/T 8170 数值修约规则 QB/T 2560 实验室玻璃仪器过滤漏斗 3 要求 3.1 压裂用羟丙基瓜尔胶技术指标应符合表 1 要求。 表 1 压裂用羟丙基瓜尔胶技术要求 质量指标 项 目 一级品 二级品 外 观 自由流动粉末 0.125/0.09 筛余量 1 % 0.071/0.05 筛余量 10 % 15 % 含水率 10.0

6、 % pH 值（0.6 % 水溶液） 6.57.5 表观粘度（30 ，170s -1 ，0.6 %），mPas 110 105 水不溶物 4.0 % 7.5 % 交联性能 能用玻璃棒挑挂 流动性 好 一般 羟丙基取代度 MS 0.30 0.15 注：表中“%”均为质量分数。 Q/SH 0050-2007 2 3.2 压裂用瓜尔胶技术指标应符合表 2要求。 表 2 压裂用瓜尔胶技术要求 质量指标 项 目 一级品 二级品 外 观 自由流动粉末 0.125/0.09 筛余量 1 % 0.071/0.05 筛余量 10 % 15 % 含水率 10.0 % pH 值（0.6 % 水溶液） 6.57.0

7、表观粘度（30 ，170s -1 ，0.6 %），mPas 110 水不溶物 16.0 % 20.0 % 交联性能 能用玻璃棒挑挂 流动性 一般 注：表中“%”均为质量分数。 4 仪器设备 4.1 天平: 感量 0.01 g； 4.2 天平： 感量0.0001 g； 4.3 快速水份测定仪: 精度 0.01 %； 4.4 电热恒温干燥箱： 能控制在（1052）； 4.5 恒温水浴：能控制在（301）； 4.6 电动振筛机； 4.7 标准筛： 200500.125/0.09， 200500.071/0.05， 200500.090/0.063 (符合GB/T 6003.11997)； 4.8 粘

8、度计：Fann-35 型六速旋转粘度计或同类产品； 4.9 离心机：转速0 r/min4000 r/min； 4.10 离心管：容量 50 mL； 4.11 干燥器； 4.12 吴茵混调器或同类产品； 4.13 调压变压器：1 kVA，250 V； 4.14 精密pH 试纸； 4.15 标准三角过滤漏斗：漏斗口径为 120 mm4.0 mm(符合 QB/T 2560)。 5 试剂 硼砂(Na2B4O710H2O)：化学纯。 6 试验方法 Q/SH 0050-2007 3 6.1 外观 自然光下目测。 6.2 筛余量 6.2.1 测定步骤 按产品技术要求，将标准筛安装在振筛机上。称取 10.00

9、 g胶粉，倒入标准筛中，将标准筛盖盖上 并压紧，振动 10 min。 称量筛上胶粉的质量（精确至 0.01g）。 6.2.2 计算 筛余量按式（1）计算： 1 0 =1 0 n m C m 0 (1) 式中： C n 筛余量（下标n为1、2或3），%； m 1 未通过标准筛的胶粉质量，g； m 0 称取的胶粉质量，g。 6.2.3 报告 每个样品做两个平行样，取算术平均值为测定结果。每个测定值与算术平均值之差不大于 0.5 %， 测试结果的数值修约依据 GB/T 8170 进行。 6.3 含水率 6.3.1 方法一：将水份测定仪在 105 2 条件下预热预校, 称取5.00 g 样品，平铺在称

10、量盘内， 105 加热0.5 h，开启仪器读数开关，观察投影屏，10 min 内读数变动幅度小于 0.2 % 时，仪器的 读数即为样品的含水率。 6.3.2 每个样品做三个平行样，取算术平均值为测定结果。每个测定值与算术平均值相对误差不大于 1，测试结果的数值修约依据 GB/T 8170 进行。 6.3.3 方法二：称取（0.51.0）g 胶粉（精确至 0.01 g）平铺在已恒重的称量瓶中，置于 105 2 烘箱内烘2 h，取出后放入干燥器中冷却 20 min，称量，然后再烘干 1 h，冷却，称量，直至恒重。 含水率按式（2）计算： 23 2 = mm W m 1 0 0 (2) 式中： W

11、胶粉的含水率，%； m 2 烘干前的胶粉质量，g； m 3 烘干后的胶粉质量，g。 6.3.4 报告 每个样品做三个平行样，取算术平均值为测定结果。每个测定值与算术平均值之差不大于 0.5 %， 测试结果的数值修约依据 GB/T 8170 进行。 6.4 表观粘度 6.4.1 0.6 羟丙基瓜尔胶溶液或 0.6 瓜尔胶溶液的配制 Q/SH 0050-2007 4 量取500 mL 蒸馏水倒入吴茵混调器中，低速启动，缓慢倒入（3.00/W ）g (W为样品含水率)胶粉， 调电压至50 V55 V，搅拌5 min，将溶液倒入烧杯中，加盖，置于30 水浴中，恒温4 h。 6.4.2 测定步骤 用Fa

12、nn-35型粘度计测定6.4.1配制溶液的表观粘度，读取转速为100 r/min 条件下的粘度计指针读 数。 6.4.3 计算 表观粘度按式(3)计算 5.077 = 1.704 a (3) 式中： 溶液的表观粘度，mPas； a 粘度计指针读数； 5.077 当a为1时的剪切应力值，10 -1 Pa； 1.704 当粘度计每分钟转数为1时的剪切速率值，s -1 。 6.4.4 报告 每个样品做三个平行样， 取算术平均值为测定结果。 每个测定值与算术平均值之差不大于 10 mPa s， 测试结果的数值修约依据 GB/T 8170 进行。 6.5 pH 值 用精密pH试纸测定6.4.1配制溶液的

13、pH值。 6.6 水不溶物 6.6.1 0.4 胶粉溶液的配制 按6.4.1方法配制，胶粉质量约为2.00 g。 6.6.2 离心、洗涤、干燥 在恒量（精确至 0.1 mg）的离心管中称取 6.6.1 配制的溶液 50.20 g，将离心管放入离心机中，在 3000 r/min 的转速下离心 30 min，倾倒出上层清液；加蒸馏水至 50 mL，用玻璃棒搅拌洗涤；再离心 20 min，倾倒出上层溶液，如此洗涤三次，将离心管放入电热恒温干燥箱中，105 2 烘干至恒 量。 6.6.3 计算 水不溶物按式（4）计算： 54 6 = (1 ) mm mW 1 0 0 (4) 式中： 胶粉的水不溶物，；

14、 m 4 离心管质量，g； m 5 离心管和水不溶物总质量，g； m 6 溶液中胶粉的质量，g； W 胶粉的含水率，。 6.6.4 报告 每个样品做两个平行样，取算术平均值为测定结果。每个测定值与算术平均值之差不大于 0.5 ， 测试结果的数值修约依据 GB/T 8170 进行。 6.7 交联性能 Q/SH 0050-2007 5 6.7.1 交联液配制 在100 mL 蒸馏水中加入0.50 g 硼砂，用玻璃棒轻轻搅拌至全部溶解。该交联液应现用现配。 6.7.2 测定步骤 量取6.4.1配制的溶液100 mL 于烧杯中，边搅拌边加入6.7.1配制的交联液10 mL，搅拌均匀，用玻 璃棒挑挂，判

15、断交联性能。 6.8 流动性 用柱状物堵住标准三角过滤漏斗流出口，将待测试样品100 g5 g（精确至0.01 g），自然放入漏 斗，瞬间去除端口封堵，观察样品的流动性。 流动性分为三个等级，分别是“好”（不靠外力能自然流出）、“一般”（经敲打在3 min内能自 然流出）、“差”（经敲打不能流出或勉强流出但时间超过3 min）。 做三次平行测定，结果取流动性最好的。 6.9 羟丙基取代度 见附录A（规范性附录）。 7 检验规则 7.1 抽样方法 7.1.1 压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶按批检验，每供货一次的产品产品为一批。 7.1.2 按GB/T 66792003 中3.2.3.2确定采集的样品

16、数，采样点按产品堆积的几何形状，在上、中、 下各截面随机布点，抽取有代表性的样品。抽取试样总量不少于 1 kg。 7.1.3 将抽到的样品充分混合后，等量分装于两个清洁、 干燥的塑料袋中， 密封并贴上标签。 标签上应 注明样品名称、生产单位、样品型号、抽样日期、抽样地点和抽样人。一袋作质量检验，另一袋作为留 样，留样期为六个月。 7.2 检验结果判定 产品检测结果中若有一项指标不符合本标准要求时， 应重新加倍在包装单元中采取有代表性的样品 进行复检。复检结果中仍有一项指标不符合本标准要求，则判该批产品质量不合格。 7.3 仲裁 当供需双方对产品质量检测结果有争议时，由双方共同选定仲裁机构，依本

17、标准进行仲裁检测。 8 标志、包装、质量检验单、使用说明书、运输、贮存 8.1 标志 外包装应有牢固清晰的标志，标明产品名称、规格型号、净含量、批号、生产日期、保质期、执行 标准编号、生产企业名称和地址，并附有符合GB 191包装储运图示标志规定的“怕雨”“怕晒”标 志。 8.2 包装 压裂用植物胶产品外包装内层用足够强度的聚乙烯塑料袋，外层用聚丙烯牛皮纸复合袋（或其它能 满足运输和贮存要求的外层包装）,每袋净含量误差不大于 1 %。但在每批产品中任意抽检 50 袋，其净 含量平均值不应少于其标示的净含量。 8.3 质量检验单 交付的每批产品应附有产品质量检验单，其内容应符合表1或表2的要求。

18、 8.4 使用说明书 Q/SH 0050-2007 6 8.4.1 每批产品均应附有使用说明书。 8.4.2 使用说明书应包括以下内容： 产品名称及生产企业名称； 产品所执行的标准编号和生产许可证号； 主要用途及适用范围； 使用环境条件； 涉及安全环保的有关注意事项、防护措施和紧急处理办法等内容； 贮存条件，贮存、运输及使用中注意事项； 产品有效期。 8.5 运输 产品在运输过程中应避免受潮、破损。 8.6 贮存 产品应储存在通风、干燥的仓库内，不得与酸、碱等化学物品接触。 9 安全环保要求 操作时应使用防护用品，当压裂用植物胶产品落入到眼睛、皮肤时，用大量清水及时冲洗或医治。 压裂用植物胶产

19、品洒落到地下，应及时清理。 Q/SH 0050-2007 7附 录 A （规范性附录） 羟丙基瓜尔胶羟丙基取代度测定法(分光光度法) A.1 原理 羟丙基瓜尔胶在硫酸溶液中水解生成丙二醇，丙二醇在浓硫酸中进一步生成丙醛和丙烯醇的混合 物， 该混合物在浓硫酸中与茚三酮生成紫色络合物， 测定该溶液在 595 nm处的吸光度， 由吸光度与 l,2- 丙二醇质量浓度关系标准曲线即可得丙二醇的含量，由此推算羟丙基瓜尔胶的羟丙基取代度。 A.2 仪器与试剂 A.2.1 分光光度计：精度0.001； A.2.2 25 mL 具塞刻度量筒； A.2.3 恒温油浴：温度范围室温至200 ，控温精度1 ； A.2

20、.4 冰浴； A.2.5 l,2-丙二醇：分析纯； A.2.6 硫酸：分析纯； A.2.7 0.5 mol/L 硫酸溶液：按GB/T 6012002中4.3.1规定的方法配制； A.2.8 3 茚三酮溶液：称取3 g 茚三酮（分析纯）于100 mL 15 的亚硫酸氢钠溶液中，溶解均 匀，此溶液室温下避光保存； A.2.9 乙醇水溶液：量取800 mL 无水乙醇（分析纯）与200 mL 蒸馏水混合均匀； A.2.10 瓜尔胶：符合本标准表2中一级品的要求。 A.3 羟丙基瓜尔胶或瓜尔胶试样的纯化 在250 mL 烧杯中称取10.0 g 羟丙基瓜尔胶或瓜尔胶试样，加入89倍量的乙醇水溶液搅拌洗涤3

21、0 min，过滤，去除滤液，再重复洗涤过滤两次，置于电热恒温干燥箱中，105 1 干燥6 h，保存 于干燥器中，备用。 A.4 测定 A.4.1 空白试剂的配制 移取1.00 mL 蒸馏水于25 mL 具塞刻度量筒中，将其置于冰浴中，缓慢加入8 mL 浓硫酸，操作中 应避免局部过热，以防止脱水重排产物挥发逸出。混合均匀后，在100 油浴中加热3 min。立即放入 冰浴中冷却5 min。小心沿管壁加入3 茚三酮溶液0.6 mL，立即摇匀，在25 水浴中放置100 min， 再用浓硫酸稀释至刻度。倾倒混匀（注意不要振荡），静置5 min，备用。 A.4.2 吸光度与l,2-丙二醇质量浓度关系标准曲

22、线的绘制 称取0.2 g（精确至0.1 mg）l,2-丙二醇于200 mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，混合均匀，得 约1.00 mg/mL 的l,2-丙二醇标准溶液。 分别移取1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL的1.00 mg/mL l,2-丙二醇标准溶液于 100 mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，得到约10 g/mL、20 g/mL、30 g/mL、40 g/mL及50 g/ mL (按实际称取量计算的浓度)的l,2-丙二醇标准溶液。 分别移取这5种标准溶液1.00 mL 代替A.4.1中的1.00 mL 蒸馏水于25 mL 具塞刻度量筒中

23、， 重复A. 4.1操作。 Q/SH 0050-2007 8 立即以A.4.1制备的空白试剂作参比，测定其吸光度（测定应在10 min 内完成） ，得吸光度与l,2- 丙二醇质量浓度关系的标准曲线。 A.4.3 瓜尔胶试样分析 称取A.3纯化的瓜尔胶试样0.05 g0.1 g(精确至0.1 mg)于100 mL 容量瓶中，加入0.5 mol/L 硫 酸溶液25 mL，于100 油浴中加热至试样完全溶解。冷却至室温，用蒸馏水稀释至刻度。 移取1.00 mL 此溶液代替A.4.1中的1.00 mL 蒸馏水于25 mL 具塞刻度量筒中，重复A.4.1操作。 立即以A.4.1制备的空白试剂作参比，测定

24、其吸光度（测定应在10 min 内完成） ，在吸光度与l,2- 丙二醇质量浓度关系标准曲线上查出相应的丙二醇质量浓度。 A.4.4 羟丙基瓜尔胶试样分析 按A.4.3方法对羟丙基瓜尔胶试样进行分析。 A.5 计算 羟丙基瓜尔胶羟丙基取代度按下式计算: 76 58 10 100 100 6 5 4 m c m c H 5 4 (A.1) 58 162 1 H H MS (A.2) 式中 ： H 羟丙基质量分数； c 4 在标准曲线上查得的羟丙基瓜尔胶试样对应的丙二醇质量浓度， g/mL； c 5 在标准曲线上查得的瓜尔胶试样对应的丙二醇质量浓度， g/mL； 100 溶液体积，mL； m 4 羟丙基瓜尔胶试样质量，g； m 5瓜尔胶试样质量，g； 10 -6 g与g的转换系数； 58 羟丙基基团摩尔质量； 76 丙二醇摩尔质量； MS 羟丙基瓜尔胶羟丙基取代度； 162 糖单元摩尔质量。 A.6 报告 每个样品做三个平行样，取算术平均值为测定结果。每个测定值与算术平均值之差不大 0.03，测试 结果的数值修约依据 GB/T 8170 进行。