页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究
页岩的压裂技术
页岩的应力受近地带和远地带的影响。应力受断裂、抬升、岩 溶、（depleted zone）和注入水的影响，因而不同(bù tónɡ)地 区、不同(bù tónɡ)井，以及同井同层的岩石应力都有差异。 在Tier地区的一口井中，裂缝形成压力从0.86psi/ft变化到 0.72psi/ft，在裂缝的形成和延伸时，应力显著影响地面压力， 并且最终限制了加入支撑剂的量。 近井地带的应力与裂缝的位置和射孔有关。压裂的施工能够调 整应力分布，从最初压裂位置沿水平井筒变化。在每次压裂中， 从第一次到最后一次沿着井筒裂缝可能变化5到10度。
“油气藏”——开启和沟通的天然裂缝网络便是核心。这些裂缝网络为天然气——吸附在孔隙、
矿物和流体表面的天然气提供流动通道。
▪ 压裂效果
虽然页岩中存在天然裂缝，但通常都是封闭（被碳酸盐填充）的，裂缝有些是
独立的，一些是相连的。页岩气的开发技术始于开启和沟通这些裂缝，使之成为裂缝网络，暴
露出5~10×106平方英尺的裂缝表面积。
▪ ▪ 使用泡沫和氮气压裂的原因 对Huron页岩使用泡沫和氮气压裂的两个主要原因是：
地层压力较低以及页岩对液体的敏感性。这两个方法都使用氮气，这是为了增加地层 能量，有助于压裂液的返排。这些液体能够对地层集聚和产生足够的净压力，从而使 地层破裂。
▪ 地层敏感性 页岩对清水的敏感性来自粘土。最重要的问题是绿泥石遇水膨胀。使用高 质量分数的泡沫可以降低粘土引起(yǐnqǐ)的问题。在压裂中也添加其它添加剂以降低 粘土引起(yǐnqǐ)的其它问题。
▪ 在Huron页岩(yè yán)地区最常使用的增产方法是泡沫压裂和 氮气压裂。
▪ 泡沫压裂早在1970年就被广泛使用，用于Appalachian盆地 Huron页岩(yè yán)的增产。
压裂液减阻剂的类型
压裂液减阻剂（油包水乳液）:在油田增产方法操作中,许多的压裂液通过泵在高压力及高流速条件下被运送到深度约500米至6000米或许更深的钻孔处,致使井眼周围的岩层开裂。
油层中的油气在地层压力作用下渗透到井眼分裂处，通过泵又被运送到地上。
压裂液在管道中被运送的过程中，因为来自泵的压力会发生湍流，湍流致使阻力的发生。
阻力会消耗更多的能量。
通常高分子量的线性聚合物可以用于改善流体的流变性质，然后使湍流最小化，然后尽可能的减少在运送过程中丢掉的不必要能量。
压裂液减阻剂（油包水型）在用量很小的情况下减少摩擦阻力,成本低,而且会有高剪切、及抗高温抗高压等出色的功用。
尽管，传统的乳液聚合物具有适合的分子量,但是，体系中因为富含碳氢化合物及表面活性剂,会对环境发生危害，表面活性剂及有机溶剂可能在陆地泄露或许在海上途径发生火灾。
此外，运用前，需要破乳，所以，传统的乳液聚合物的运用遭到约束。
固体聚合物通常在这种运用中被广泛运用，因为固体聚合物的有用浓度比液体聚合物溶液的浓度高许多。
但是，固体聚合物难以溶解,需要格外的设备以及许多的动力和水来稀释产品。
在悠远的钻井现场，动力和水常常供应不上,需要许多的经费投入确保。
压裂液减阻剂
产品形状:乳白色流动性液体
产品特征:溶解快，能耗小，抗剪切性好，无毒无污染，无粉尘，无损健康，流动性好易于操作，格外适宜自动加药，完结出产的自动化。
1、与粉体产品对比，溶解快，药效高，无粉尘无污染，可自动连续加药；
2、与胶体产品对比，溶解快，含量高，粘度低，流动性好，易操作，可自动连续加药；
运用范畴:首要用于页岩气压裂液减阻剂，石油工业用于钻井乳液包被抑制剂，水处理领域等！。
国内压裂用减阻剂的研究及应用进展
国内压裂用减阻剂的研究及应用进展I. 引言- 压裂技术的背景和意义- 减阻剂的作用和研究意义II. 国内压裂用减阻剂研究现状- 减阻剂分类及其特点- 国内压裂减阻剂研究现状概括III. 中国页岩气压裂用减阻剂研究进展- 页岩气压裂工艺特点及影响减阻剂选择的因素- 国内研究现状及进展情况IV. 减阻剂的应用案例- 减阻剂应用案例概括- 减阻剂在实际生产中的效果与问题V. 减阻剂未来发展方向- 未来减阻剂研究需求与趋势- 减阻剂在压裂工艺中的应用前景VI. 结论- 国内减阻剂研究与应用现状综述- 减阻剂在压裂工艺中的影响与前景展望第一章引言随着全球能源消费需求的不断增长，非常规天然气（包括页岩气、煤层气等）的开发越来越引起人们的重视，其中，页岩气是非常规气藏中开发最为活跃、储量最为丰富的一种。
页岩气勘探开发是一种复杂而多变的过程，在生产过程中需要使用许多技术手段来保障高效、经济的生产。
其中，压裂技术被广泛应用于页岩气的开发之中。
压裂技术是利用高压液体将岩石层破碎，从而增加天然气从岩石层中流出的渗透性。
在压裂过程中，需要将高压液体注入到岩石层中，大大增加了注入液体对管道、设备、井壁等系统的腐蚀和磨损。
为了解决这个问题，压裂技术中常常添加减阻剂来减少注入液体对系统的腐蚀和磨损。
本文将介绍国内减阻剂在压裂技术中的研究和应用进展。
本文将从国内压裂用减阻剂研究现状、中国页岩气压裂用减阻剂研究进展、减阻剂的应用案例、减阻剂未来发展方向等方面对其进行探讨。
在大规模应用中，减阻剂的使用既有利于生产效益，同时也提高了生产健康与安全。
因此，减阻剂研究及其应用具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
希望本文能够对减阻剂领域感兴趣的专业人员或学者们提供一定的参考价值。
第二章国内压裂用减阻剂研究现状2.1 减阻剂分类及其特点减阻剂是指添加在压裂液中，用来降低液体与管道或岩石壁面摩擦阻力的化学添加剂。
根据其来源和化学特性，减阻剂可以分为有机和无机两类。
页岩气藏滑溜水压裂用降阻剂性能影响因素研究_图文.
页岩气藏滑溜水压裂用降阻剂性能影响因素研究陈鹏飞唐永帆刘友权吴文刚孙川张亚东龙顺敏(中国石油西南油气田公司天然气研究院摘要“大排量、大液量”体积压裂日益成为页岩气藏开发的有效方式,降阻性能是体积压裂液体关键性能,直接决定了体积压裂的成败。
研究了剪切速率、线速度、雷诺数、降阻剂相对分子质量、降阻剂质量分数与降阻性能的关系,水质对降阻性能的影响。
结果表明,模拟现场降阻性能时,采用剪切速率相似原则并不能完全有效地评价滑溜水降阻性能,建议依据线速度、雷诺数相似模拟;降阻剂结构相似,有效浓度一致时,相对分子质量越大降阻性能越好,但高相对分子质量降阻剂耐剪切、溶解等性能差;降阻剂质量分数提高,降阻性能提高,但质量分数增加到一定值时,降阻性能提高较小,降阻剂质量分数低于一定值时耐剪切性能差;水质对降阻剂性能有影响,矿化度高时,阳离子降阻剂降阻性能较好。
关键词体积压裂降阻剂降阻性能相对分子质量线速度中图分类号:T E 357.1文献标志码:A D O I :10.3969/j.i s s n .1007-3426.2014.04.013I n f l u e n c i n gf a c t o r s o f f r i c t i o n r e d u c e r i n s h a l e s l i c k w a t e rf r a c t u r i ng Ch e n P e n g f ei ,T a n gY o n g f a n ,L i u Y o u q u a n ,W u W e n g a n g ,S u n C h u a n ,Z h a n g Y a d o n g ,L o n g S h u n m i n (R e s e a r c h I n s t i t u t e o f N a t u r a l G a s T e c h n o l o g y ,P e t r o C h i n a S o u t h w e s t O i l a n d G a s f i e l d C o m p a n y ,C h e n g d u 610213,S i c h u a n ,C h i n a A b s t r a c t :L a r g e d i s p l a c e m e n ta n d l a r g e a m o u n t o f f l u i d v o l u m e f r a c t u r i n g i s i n c r e a s i n g l yb e -c o m i n g a n e f f e c t i v e w a yo f s h a l e g a s r e s e r v o i r d e v e l o p m e n t .T h e f r i c t i o nr e d u c e r p e r f o r m a n c e i s t h e c r i t i c a l p e r f o r m a n c e o fv o l u m e f r a c t u r i n g w h i c h d i r e c t l yd e t e r m i n e s t h e s u c c e s s o r f a i l u r e o f t h e v o l u m ef r a c t u r i ng .Thi s p a p e r s t u d i e d t h e r e l a t i o n s h i pa m o n g “s h e a r v e l o c i t y ,l i n e a r v e l o c i t y ,t h e R e y n o l d s n u mb e r ,r e l a t i v e m o l ec u l a r m a s s ,c o n c e n t r a t i o n a nd w a te r q u a l i t y”w i t h t h e f r i c t i o n r e d u c e r p e r f o r m a n c e .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t u s i n gs h e a r r a t e s i m i l a r p r i n c i p l e c o u l d n o t e f f e c -t i v e l y e v a l u a t e f r i c t i o n r e d u c e r p e r f o r m a n c e o f s l i c k w a t e r .T h e p e r f o r m a n c e o f f r i c t i o n r e d u c i n g w a s r e c o m m e n d e d t o b e e v a l u a t e d b y t h e l i n e a r v e l o c i t ya n d R e y n o l d s s i m i l a r p r i n c i p l e .W h e n t h e f r i c t i o nr e d u c e r s h a d s i m i l a r s t r u c t u r e a n d c o n s i s t e n t e f f e c t i v e c o n c e n t r a t i o n ,t h eb i g ge r r e l a t i v e m o l e c u l a r m a s s ,t h ef r i c t i o n r e d u c i ngp e r f o r m a n c e w a s b e t t e r .B u t h i g h r e l a t i v e m o l e c u l a r m a s s w o u l d c a u s e t h e c u t -r e s i s t a n t a n d d i s s o l v i n g p e r f o r m a n c e p o o r l y .T h e c o n c e n t r a t i o n o f f r i c t i o n r e -d u c e r i n c r e a s e d ,t h e f r i c t i o n r e d u c i n gp e r f o r m a n c e i m p r o v e d ,b u t w h e n t h e c o n c e n t r a t i o n i n -c r e a s e d t o a c e r t a i n v a l u e ,t h e f r i c t i o n r e d u c i n gp e r f o r m a n c e i n c r e a s e d s m a l l e r ;w h e n f r i c t i o n r e -d u c e r c o n c e n t r a t i o n w a s l o w e r t h a n a c e r t a i n v a l u e ,t h e c u t -r e s i s t a n t p e r f o r m a n c e w a s po o r .W a t e r q u a l i t y h a d a n i m p a c t o n f r i c t i o n r e d u c e r p e r f o r m a n c e ,n a m e l yh i g h e r t h e s a l i n i t y ,b e t t e r t h e c a t -i o n i c f r i c t i o n r e d u c e r pe rf o r m a n c e.K e yw o r d s :v o l u m e f r a c t u r i n g ,f r i c t i o n r e d u c e r ,f r i c t i o n r e d u c i n g p e r f o r m a n c e ,r e l a t i v e m o l e c -u l a r m a s s ,l i n e a rv e l o c i t y504石油与天然气化工第43卷第4期 C H E M I C A L E N G I N E E R I N GO F O I L &G A S 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划“南方海相典型区块页岩气开发理论与技术”(2013C B 228006。
页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究
第32卷第4期2015年 7月V ol. 32 No.4July 2015钻 井 液 与 完 井 液DRILLING FLUID & COMPLETION FLUIDdoi: 10.3696/j.issn.1001-5620.2015.04.020页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究王海燕， 邱晓惠， 翟文（中石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊）王海燕等.页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究[J].钻井液与完井液，2015，32（4）：75-77.摘要 选择6种不同类型的减阻剂，通过研究不同浓度减阻剂的黏度和减阻效果，分析了减阻剂类型、分子量、分子结构、离子性能和浓度对其减阻性能的影响，并对减阻剂减阻机理进行了探索性研究。
结果表明，减阻剂水溶液属于幂率流体，在一定流量范围内减阻率随着浓度的提高而提高；其水溶液黏度、离子特征和减阻率没有明显的联系，分子量在100万以上的减阻率在相同浓度下，减阻率趋于一致；影响减阻剂减阻性能的主要因素是减阻剂的分子结构。
得出低分子量的长链结构的减阻剂和具有支链的长链结构的减阻剂以及具有柔顺、螺旋型分子链结构的减阻剂减阻性能更稳定；带支链的长链结构的减阻剂，在水中速溶，在较广泛的雷诺数范围内可得到理想的减阻率，具有较小的分子量，容易分解，对储层伤害小，此类减阻剂适合作页岩气储层大规模滑溜水压裂液的添加剂。
关键词 压裂减阻剂；页岩储层；减阻机理；减阻率中图分类号：TE357.12 文献标识码：A 文章编号：1001-5620（2015）04-0075-03随着页岩气储层的开发，大规模体积压裂需采用低摩阻、速溶减阻剂为主的滑溜水体系。
减阻剂的加入可减少滑溜水压裂液在井筒剪切流动中的黏滞性及漩涡的形成，减小压裂液流动过程中的阻力[1-4]。
虽然有很多关于高分子聚合物减阻剂的论述，但还没有一种理论可以圆满解释其减阻机理。
本文针对常用的表面活性剂和高分子聚合物类减阻剂，研究其不同浓度的黏度和光滑管减阻效果，考察不同浓度体系在光滑管中的减阻性能[5-6]。
国内压裂用减阻剂的研究及应用进展
国内压裂用减阻剂的研究及应用进展张亚东;苏雪霞;孙举;姜江【摘要】减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展的一种压裂液体系.阐述了减阻剂作用的机理,综述了国内减阻剂的研究现状,探讨了减阻剂产品在页岩气开发过程中应用前景.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2016(017)004【总页数】4页(P8-11)【关键词】页岩气;减阻水压裂液;减阻剂;应用进展【作者】张亚东;苏雪霞;孙举;姜江【作者单位】中国石化中原石油工程公司技术公司,河南濮阳457001;中国石化中原石油工程公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中国石化中原石油工程公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中国石化中原石油工程公司技术公司,河南濮阳457001【正文语种】中文页岩气是一种优质、高效、清洁的低碳能源。
我国页岩油气储量约为26×1012 m3，约占全球页岩气储量的5.7%。
因此，加大页岩气资源的勘探和开发，有利于改变我国油气资源格局，缓解油气资源短缺[1-3]。
页岩储层具有低孔、低渗的特点，储层渗透率一般小于0.01×10-3 μm2，泥质含量较高，一般为20%～70%，勘探开发难度大，大多数页岩气井需储层改造才能获得较理想的产量。
目前，国外主要利用减阻水压裂液进行体积改造。
减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展的一种压裂液体系，该体系主要成分是水，及很少量的减阻剂、黏土稳定剂和表面活性剂，与常规冻胶压裂相比，易产生复杂的裂缝孔隙，可实现较大的压裂增产改造[4-5]，经济成本低且易返排、对储层损害小，在多个地区进行推广应用，取得了较好的经济效益。
随着我国页岩气藏的发现和勘探开发，对压裂技术和压裂液的需求不断增多。
但减阻水压裂液黏度低、携砂能力弱、压裂半径小，因此页岩气减阻水压裂通常采用大液量(单井用液量5 000～50 000 m3)和大排量(施工排量16 m3/min，甚至高达19～24 m3/min)。
页岩气深井压裂用低伤害减阻水体系研究
页岩气深井压裂用低伤害减阻水体系研究熊俊杰【摘要】通过开展减阻剂及配套添加剂优选,研发出一套高效减阻水体系,其配方为0.12％高效减阻剂JZ-1 +0.2％防膨剂FP-1 +0.1％助排剂ZP-1.该体系在高剪切速率下剪切稳定性好,黏度恢复率达94.7％;在高剪切速率下黏度较低,有利于压力传导,穿透层理,形成网缝,减阻率达76.7％,能够大幅降低施工摩阻;在低剪切速率下黏度较高,有利于支撑剂悬浮.同时该体系具有储层伤害小的特点,有利于储层保护,适用于页岩气深井压裂改造.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2017(018)005【总页数】4页(P8-11)【关键词】页岩气;减阻水体系;剪切稳定;减阻率;减阻剂【作者】熊俊杰【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452【正文语种】中文川东南地区深层页岩气资源潜力巨大，少数探井产气量取得了突破，但现场压裂施工中存在施工压力高、加砂规模小、砂液比难以提高等问题，深层页岩气商业开发格局尚未形成[1-8]。
国外对深层页岩气的技术研究与现场试验结果表明，减阻水的减阻率和黏度是影响加砂量的关键因素之一[9-15]，耐剪切、低摩阻压裂流体体系是亟需攻关的课题之一。
笔者通过室内实验，优选出适合深层页岩气压裂用的JZ-1高效减阻水体系。
该体系在高剪切速率下剪切稳定性好，其减阻率高达76.7%，能够大幅降低压裂液摩阻。
同时具有储层伤害小等特点，有利于储层保护，适合页岩气深井压裂改造。
1.1 试剂及仪器减阻剂RY300、JZ-1、WHY-300等，助排剂PF-10 、FK-1、ZP-1等，防膨剂PC-20 、FK-NW3、FP-1等，均为工业品。
岩心为涪陵区块龙马溪组天然岩心。
RS 6000旋转流变仪，德国哈克公司；TD-Ⅲ表面张力仪，北京东方德菲仪器有限公司；MZC-2管道摩阻测定仪，江苏华安科研仪器有限公司；EVO 18扫描电子显微镜，德国卡尔·蔡司公司。
一体化变黏压裂液的研究与应用
一体化变黏压裂液的研究与应用发布时间：2022-12-23T02:01:36.828Z 来源：《科学与技术》2022年16期8月作者：张磊李敏[导读] 针对深层页岩气储层埋藏深、施工压力高、加砂难度大张磊李敏中国石油集团长城钻探工程有限公司压裂公司，盘锦 124010摘要：针对深层页岩气储层埋藏深、施工压力高、加砂难度大，压后返排液矿化度高，常规滑溜水+线性胶液体体系配制工艺复杂，配制时效低等问题，研发了一种一体化变黏压裂液。
该压裂液使用以AM、AA、AMPS为主要单体合成的乳液减阻剂配置而成，无需加入其他添加剂，在施工过程中可实现低高粘滑溜水、线性胶、交联胶（加入交联剂）的快速转换，实现一剂多用功能。
对该压裂液进行室内评价，结果显示乳液减阻剂在30000mg/L矿化度盐水中仍能有效增粘，实现变黏压裂液功能；减阻性能好，减阻率大于70%；岩心伤害率低至6.1%；返排性能好，压裂液破胶液表面张力小于32mN/m，滑溜水携砂性能满足现场需要，现场推广应用效果好。
关键词：页岩气；变黏压裂液；一剂多用；减阻率；现场应用0引言在页岩气开发初期，通常使用不同种类的固体粉末及其它添加剂配制成滑溜水和线性胶做为压裂液[1-2]。
由于固体粉末溶解时间长、配制工艺复杂，在压裂施工前需要提前配制好滑溜水、线性胶储于液罐中。
受工艺设备的限制，在压裂施工中进行不同液体的切换速度较慢，易造成加砂困难，甚至引起砂堵等工程事故。
随着页岩气勘探开发的不断深入，深层页岩气逐渐成为主要开发对象。
深层页岩气储层埋藏深，致密性高[3]，压裂施工时加砂难度更大；另一方面，由于压裂返排液不断重复循环使用，返排液的水质成分较开发初期更加复杂，矿化度也愈来愈高[4]。
本文针对深层页岩气资源开发特点，结合当前生产需求与未来市场发展方向，借鉴国内外研究经验，开展一体化变黏压裂液的研究。
通过对乳液减阻剂的研发生产，最终形成了一体化变黏压裂液体系配方与产品。
页岩气储层脉冲水力压裂机理
石油、煤炭等传统化石 能源领域：随着全球能 源需求的不断增长，这 些领域的研究主要集中 在提高采收率、降低环 境污染等方面。同时， 也在积极探索新型的开 采技术和方法，如水平 井、水力压裂等。
新能源领域：随着新能 源市场的不断发展，太 阳能、风能、地热能等 新能源的研究日益增多 。这些领域的研究主要 集中在提高能源转换效 率、降低成本等方面。
裂缝扩展
03
通过对压裂后岩石样本的观察，发现脉冲水力压裂产生的裂缝
呈现出分支状扩展的特点。
实验结论与讨论
01 02 03 04
脉冲水力压裂是一种有效的页岩气储层压裂方法，能够有效地在岩石 中产生裂缝。
脉冲水力压裂产生的压力分布呈现出不均匀的特点，这有助于裂缝的 扩展。
脉冲水力压裂产生的裂缝呈现出分支状扩展的特点，这有助于提高页 岩气储层的渗透性。
优化方法与流程设计
3. 建立数值模型，对压裂过程进行模拟 ；
4. 根据模拟结果进行优化设计，包括裂缝长 度、宽度及方向等；
5. 进行现场试验，验证优化设计的 有效性。
优化结果与分析
结果
通过优化设计，提高了页岩气储层的渗透率 及产量，降低了开采成本。
分析
优化结果受到多种因素影响，如储层地质条 件、岩石力学性质、裂缝扩展机制等。通过 对这些因素的综合考虑，可进一步提高优化
高温高压
页岩气储层在高温高压条件下形成，这些条件有 利于有机质的转化和储层物性的改善。
页岩气储层的研究意义
能源需求
01
页岩气是一种清洁、高效的能源，对满足全球能源需
求具有重要意义。
资源开发
02 页岩气储层具有巨大的资源潜力，开发利用有助于推
动经济发展。
科技进步
国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展
国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展发布时间：2019-07-30 11:11 来源：特种油气藏摘要：致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点，勘探开发难度较大，大多数页岩气井需要储层改造才能获得比较理想的产量。
目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂，即利用减阻...致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点，勘探开发难度较大，大多数页岩气井需要储层改造才能获得比较理想的产量。
目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂，即利用减阻水压裂液进行体积改造。
减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系。
在美国、加拿大等国，减阻水压裂液的使用获得了显著的经济效益并且已经取代了传统的凝胶压裂液而成为最受欢迎的压裂液。
近年来，页岩气能源的开采在中国受到越来越高的重视。
作为页岩气体积改造的关键技术，减阻水压裂液在中国具有广阔的应用前景。
一、减阻水压裂液发展历程减阻水压裂液是指在清水中加入一定量支撑剂以及极少量的减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂等添加剂的一种压裂液，又叫做滑溜水压裂液。
减阻水最早在1950 年被引进用于油气藏压裂中，但随着交联聚合物凝胶压裂液的出现很快淡出了人们的视线。
在最近的一二十年间，由于非常规油气藏的开采得到快速发展，减阻水再次被应用到压裂中并得到发展。
1997 年，Mitchell 能源公司首次将减阻水应用在Barnett 页岩气的压裂作业中并取得了很好的效果，此后，减阻水压裂在美国的压裂增产措施中逐渐得到了广泛应用，到2019 年减阻水压裂液的使用量已占美国压裂液使用总量的30%以上(表1) 。
表1 2019年美国油气田各类压裂液用量所占百分比早期的减阻水中不含支撑剂，产生的裂缝导流能力较差，后来的现场应用及实验表明，添加了支撑剂的减阻水压裂效果明显好于不加支撑剂时的效果，支撑剂能够让裂缝在压裂液返排后仍保持开启状态。
目前在国外页岩气压裂施工中广泛使用的减阻水的成分以水和支撑剂为主，总含量可达99%以上，其他添加剂(主要包括减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂、阻垢剂和杀菌剂) 的总含量在1%以下，尽管含量较低，这些添加剂却发挥着重要作用(表2) 。
页岩气研究综述成藏机理储层性质渗流机理吸附机理含气性分析及主要开发技术
4
储层性质及页岩气渗流
5
页岩气开发主要技术研究
第16页/共63页
五、页岩气开发主要技术研究
主要技术
页岩气开采技术，主要有水平井+多段压裂技术、清水压裂技术、 重复压裂和近期出现的最新压裂技术——同步压裂技术，这些 先进技术不断提高页岩气井产量。虽然有吸附与游离相天然气 的同时存在，但页岩气的开发并不需要排水降压。页岩中游离 相天然气的采出，能够自然达到降压目的，并导致吸附相及少 量溶解相天然气游离化，进一步提高了天然气的产能，实现长 期稳产目的。由于孔隙度和渗透率较低，页岩天然气的生产率 和采收率亦低，页岩气的最终采收率依赖有效的压裂措施。因 此，压裂技术和开采工艺直接影响页岩气井的经济效益。
该井6月3日开钻，7月15日钻至1777.77米完钻。垂深 613.58米，水平段长1022.52米，水平段气显示良好， 3次点火成功，展示了建南浅层页岩气勘探的良好前 景。
第7页/共63页
二、国内外页岩气开发和研究现状
研究现状
目前有关页岩气的研究,绝大多数集中在页岩气的地质理论上, 包括成藏、储层特征等方面。
第29页/共63页
多级压裂特点就是多段压裂和分段压裂，它可 以在同一口井对不同的产层进行单独压裂
第30页/共63页
第31页/共63页
2 水力压裂关键因素
页岩气开发水力压裂原理就是利用储层的天然或诱导裂缝系统，使用含有各种添加剂的压裂 液在高压下注入地层，是储层裂缝网络扩大，并依靠支撑剂支撑裂缝，从而改善储层裂缝网 络系统，达到增产目的。
第20页/共63页
五、页岩气开发主要技术研究
重复压裂技术
所谓重复压裂技术是指同层第二次的或更多次的压裂，即第一次 对某层段进行压裂后，对该层段再进行压裂，甚至更多次的压 裂。要使重复压裂处理获得成功，必须在压裂后，能够产生更 长或者导流能力更好的支撑剂裂缝，或者使作业井能够比重复 压裂前更好的连通净产层。实现这些目标需要掌握更多关于储 层和生产井状况资料，以便了解重复增产处理获得成功的原因， 并以此为基础改进以后的处理。评估重复压裂前、后的平均储 层压力、渗透率厚度成绩和有效裂缝长度与倒流的能力，能够 使工程师们确定重新压裂前生产井产能不好的原因，以及重复 压裂成功或失败的因素。
页岩气压裂液研究与应用.pdf
页岩气压裂液研究与应用汇报人：卢拥军中国石油勘探开发研究院廊坊分院2011年9月页岩气储层特点分析页岩气改造对压裂液的要求页岩气压裂液配方研究与性能分析压裂液在页岩气藏的现场试验压裂液认识与建议n形成主裂缝，延伸井眼作用距离•90%以上的页岩气井需要压裂沟通天然裂缝和压碎基质，获得工业产能大规模体积改造是提高页岩气产量的有效方法n水平井分段压裂技术---提高单井产量页岩气储层特点分析页岩气改造对压裂液的要求页岩气压裂液配方研究与性能分析压裂液在页岩气藏的现场试验压裂液认识与建议页岩气用压裂液体系滑溜水压裂液弱交联冻胶强交联冻胶页岩气储层特点分析压裂液在页岩气藏的现场试验压裂液认识与建议Philips公司：E150改善液体与页岩的润湿性廊坊滑溜水压裂液：2.流变性能RS控制应力流变仪FA溶液的黏度随浓度的增大而增大；且随剪切速率的增大而减小，具有剪切变稀的特点。
对质量浓度为0.03%～0.20%的FA溶液，可用幂律模型表征黏度曲线，计算值和实验值吻和良好，线性相关系数大于0.95，因此溶液可视为幂律流体。
随着FA浓度的增大，稠度系数k增大，流动指数n逐渐减小，越来越偏离1，说明非牛顿流体特性越来越强。
剪切后：BJ、FA30、不同滑溜水压裂液剪切稳定性对比页岩气压裂液配方研究与性能分析4.摩阻评价压裂液摩阻回路装置降阻效果分析5.低吸附特征全自动张力仪岩心吸附量g/cm30.47290.22910.18246.残渣及储层损害实验Model6100岩心损害实验仪0.08%FA30减阻剂浸泡环境扫描电镜与能谱组合测试系统页岩气储层特点分析压裂液在页岩气藏的现场试验压裂液认识与建议液体配制过程简单液体均匀、没有“鱼眼”/min时套压为63MPa，u 压裂液回收再利用可行性研究地层返排液压裂液总矿化度7199mg/l 水型：NaHCO 3页岩气储层特点分析页岩气改造对压裂液的要求页岩气压裂液配方研究与性能分析压裂液在页岩气藏的现场试验压裂液认识与建议Thank you for your Attention . ..敬请各位领导、专家批评指正！谢谢大家！。
聚合物减阻剂微观减阻机理研究
聚合物减阻剂微观减阻机理研究
聚合物减阻剂微观减阻机理研究
刘晓瑞1，周福建2，石华强1，刘致屿2，丁里1，杨钊2
【摘要】［摘要］配制了不同浓度的减阻剂溶液，利用TEM技术对减阻剂溶液的微观结构进行了表征，采用高精度环路摩阻测试系统对不同微观结构特征的减阻剂溶液进行了减阻性能测试。
表征结果显示，减阻剂溶液的主要微观结构为：分散颗粒结构、半连续/非连续棒状结构、连续网眼状结构和堆叠网眼状结构。
低流速下，分散颗粒结构特征的减阻剂表现出较好的减阻性能；高流速下，连续网眼状结构特征的减阻剂具有更好的减阻性能；过度堆叠网眼状结构特征的减阻剂虽具有良好的抗剪切性能，但在低速与高速下均不能发挥良好的减阻性能。
现场施工中井深较浅、施工排量小的井，适合选用分散颗粒结构的减阻剂；而井深较深、排量较大的井，则适合选用连续网眼状结构的减阻剂。
利用减阻剂微观结构与减阻性能之间的关系可进行减阻剂的选型及结构优化。
【期刊名称】石油化工
【年(卷),期】2017(046)001
【总页数】6
【关键词】［关键词］聚合物减阻剂；压裂液；微观减阻机理
近年来随着页岩气超深井及体积压裂规模的不断提升，滑溜水压裂液的流体摩阻压耗已引起众多学者的关注，适用于滑溜水压裂液的减阻剂性能已成为影响压裂施工效果的重要因素［1-2］。
针对减阻剂减阻机理虽存在众多理论但并未形成统一认识［3-4］。
现有研究主要包括以下几个方面：集中在流体力学领域的，减阻剂对宏观流体流动状态改变的研究，其代表是边界层理论［5-7］；针对流动中的湍流结构进行了统计，认为减阻剂的加入改变了湍流结构从而降低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究
页岩气是指储存在页岩中天然气，而页岩储层压裂技术是目前开采页岩气的主要方式之一。
由于页岩储层矿物质组成复杂，存储天然气密度高等特点，导致压裂难度较大，需要在压裂过程中添加一定的减阻剂以便提高压裂液的渗透性和流动性，最终实现提高天然气产量和经济效益。
减阻剂是压裂液中的一种特殊添加剂，充分利用其高分子多糖的高黏度优势，增加液体粘度，防止压裂液在压力作用下提前流入有裂缝分支的岩层孔隙中，从而减少其流失到非压裂目标层并维持压裂效应。
但减阻剂的具体机理仍未得到完全的解释，研究其机理将对优化压裂技术和提高天然气产出率起到重要作用。
减阻剂能够在压裂液中起到的主要作用有：液体黏度的增加、分散压裂液颗粒物和抑制垂直井壁滑脱现象。
其中，黏度增加是最重要的机理之一。
减阻剂中的高分子多糖和压裂液中的其他添加剂经由化学反应将其产生的微泡聚合，使液相粘度增大，从而减少粘性降低所带来的阻力，塑性剪切不平滑效应也随之发生减小。
减小的阻力和胶结性提高了压裂液的渗透性和流动性，有利于压裂液在井壁缝隙中弥散、扩散和渗透，增大液相分布范围，形成更多、更稳定的裂缝结构，最终提高天然气产量。
分散压裂液颗粒物也是减阻剂起到的重要作用。
压裂液中的水和颗粒物成分会在压力作用下向裂缝发展方向流动，会导致压裂片断或断裂。
减阻剂能够通过防止压裂液在深度方向上流动
而减少悬挂的颗粒物，从而避免不同层位上物质的界面引起的剪切应力，减轻液流速度对裂缝的破坏作用，从而减少因颗粒物悬浮而形成的流体阻力，最终提高压裂液在岩石中渗透的动态性，增加页岩储层的效率。
抑制井壁滑脱现象是减阻剂起到的另一个机理。
压裂液在井壁接触处的落差和方向变化会产生切割作用和摩擦作用，导致井壁和裂缝的摩擦系数较高，从而影响压裂液渗透的效果，造成压裂效果不佳。
减阻剂通过增加液体粘度，降低入井速率，减少井壁上的切割作用和摩擦作用，从而防止井壁滑落，减小井壁与岩石之间的相对速度，最终减少在井壁和没有被加压的天然气层中的切割、摩擦和其他机械应力的效应。
总之，减阻剂作为页岩储层压裂过程中的一种特殊添加剂，主要通过增加压裂液的黏性和液体分散性，抑制岩层中井壁的滑落现象来增强压裂效果，最终起到增加天然气产出率的目的。
虽然其具体机理有待于进一步深入探究，但减阻剂在压裂技术过程中的应用已经成为了改进页岩气开采技术和优化产业链的重要手段。
在具体的实际压裂应用中，减阻剂的使用需要根据不同的页岩气储层特征和地质条件进行调整和优化。
一般而言，所选用的减阻剂要具备高胶带和大分子量的特点，以便在压裂液中形成可逆胶团，提高压裂液的黏度和挂载能力。
在日常应用过程中，还需要注意其浓度和添加量的掌控，以避免出现过度添加而导致压力波消退和压裂液粘度过高的不良影响。
此外，减阻剂不同的组分和成分也会对其性能和工作原理产生一定的影响和变化，需要做好充分的测试和实验以确定最优的配方和添加方案。
在不断推进页岩气开发技术的同时，减阻剂也面临着多重挑战和改进方向。
一方面，随着页岩气储层开采的深入，压裂液的复杂性和处理难度进一步加大，需要对减阻剂进行深入的研究和改进。
另一方面，压裂过程中的水资源也成为了制约区域性和国家性产量提升的限制因素之一，如何在此限制下优化减阻剂的配方和作用机理，也是当前亟待解决的重要问题。
综上所述，减阻剂作为页岩气开发和压裂技术的重要一环，在实际应用中具有重要的作用和应用价值。
虽然其工作机理和作用方式尚未完全被解释清晰，但减阻剂的优化和改进将对提高页岩气开发的效率和减少环境风险等方面具有重要的帮助和作用。
我们期待这一方面的研究成果能够进一步加速更加高效、可持续的页岩气开采技术的发展。
除了上文所提到的挑战和改进方向，减阻剂在页岩气开发和压裂技术中还面临着其他的技术和环境问题。
其中，以下几个方面是比较突出的：
1. 对含油气饱和度的影响：减阻剂在压裂液中溶解后会影响液相分配，使得压裂液更容易渗透进含油气的微孔隙中，从而提高了含油气饱和度。
但是，过量的减阻剂可能会导致压力波消退，从而反而降低了含油气的相对渗透率和生产能力。
2. 对地下水质和水资源的影响：压裂液中的减阻剂和其他化学剂在注入后有可能会渗出到邻近的地下水层中，对地下水质产生影响。
此外，压裂技术需要大量的水资源，减阻剂的使用也会增加水资源的消耗和环境压力。
3. 对压裂液流变性能的影响：减阻剂可以降低压裂液的黏度，从而影响压裂液的流变性能。
过高的减阻剂浓度可能导致液相分离、减小承载能力和极端流变行为等负面影响。
4. 与其他化学剂的相互作用：压裂过程中使用的化学剂较多，这些化学剂之间可能会产生作用，通过缓解、促进或者拮抗等方式影响减阻剂的作用效果。
针对以上的问题，需要人们通过对减阻剂性能、作用规律以及与其他化学剂之间的相互作用进行深入的科研和应用探索，找到优化减阻剂配方和使用方式的最佳途径。
同时，需要更加注重节约水资源，开发环保型和高效率的压裂液。
只有这样，页岩气开发和压裂工程才能实现真正的可持续发展，为能源安全和环境保护做出更大的贡献。
减阻剂是近年来页岩气开发和压裂工程中广泛使用的一种化学剂。
“减阻”即指降低压裂液在管道和地层中的黏度，从而提高压裂液在地层中的渗透性和扩散能力。
减阻剂通过影响压裂液的流变性质、稳定性和分散性等方面起到作用，有助于提升页岩油气的开采效率。
然而，减阻剂在使用过程中也会面临一些挑战和改进方向，如剂量控制、流失损失、水资源消耗、地下水质、压裂液流变性能以及化学剂的相互作用等问题。
因此，科研和应用人员需要通过深入的研究和探索，找到优化减阻剂配方和使用方式的最佳途径，开发环保型和高效率的压裂液，以实现压裂技术的可持续发展，为能源安全和环境保护做出更大的贡献。