压裂液
压裂液
稠化油压裂液 （将稠化剂溶于油中配制而成）
油溶性高分子
油基冻胶压裂液
配液方法： 原油（成品油）+胶凝剂+活化剂→溶胶液 水+NaALO2 →活化液 溶胶液+活化液+破胶液→油基冻胶压裂液
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油基压裂液基本特点
油的滤失量大
容易引起火灾
油的粘度高于水，摩阻 比水大
油基压裂液
易使作业人员、设备、 场地受到油污
主要成分为多糖天然高分 子化合物，主要包括： -胍胶及其衍生物 -田箐胶及衍生物 -魔芋胶
天然植物胶 水基压裂液
纤维素衍生 物压裂液
是一种非离子型聚多糖， 主要有： -羧甲基纤维素（CMC） 冻胶压裂液 -羟乙基、羟丙基纤维素
主要是部分水解羟甲基叉 基聚丙烯酰胺水基冻胶 压裂液
合成聚合物 压裂液
压裂液添 加剂
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Contents
压裂液的定义 压裂液的分类 常用压裂液简介
压裂液性能
压裂液性能评价
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压裂液定义
压裂液
压裂液是压裂过程中 所用的液体。
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压裂液的分类
根据注入井内的压裂液在不同阶段各自的作用，将其分为 三类： • 前置液
破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝，同时还起到一定的降温作用。
对压裂液的性能影响 很大，不同的添加剂 的作用不同
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水基压裂液---添加剂
降滤失剂 交联剂
降阻剂 稠化剂 表面活性剂 粘土稳定剂 温度稳 定剂
破胶剂
杀菌剂
正确使用添加剂，可以 配制出物理化学性能优 良的压裂液，保证顺利 施工，减少对油气层的 损害，达到既改造好油 层，又保护好油气层的 目的。
压裂液
冻胶，压裂液的起始粘度高，泵送摩阻大，粘度损失也较
大。 • 有机硼、有机钛及有机锆交联剂，具有明显的缓交联 特征，有利于压裂液粘度时效性控制，获得较高的裂缝粘 度，提高压裂处理效果。
• 热稳定性与剪切稳定性：
•
•
由于不同类的交联剂的交联反应速度不同，而反映出
的压裂液体系的抗温和抗剪切能力不同。 有机硼、有机钛及有机锆交联剂，具有明显的缓交联
1、水力压裂的作用
• （1）压裂能改造低渗透储层的物理结构，变径向流 动为线性流动，降低流动阻力，增大渗滤面积，达 到油气井增产、水井增注的目的； • （2）减缓层间矛盾，改善中低渗透层的开采状况； • （3）解除近井地带的堵塞； • （4）对储层物性差，自然产能低，不具备工业开采 价值的探井和评价井进行压裂改造，扩大渗油面积 或对油气井作出实际评价。
• 破胶剂使用浓度的影响： • 一般而言，破胶剂使用的浓度越高，破胶越彻底，破 胶时间越短，对地层损害越小。但同时也会造成压裂液粘
度的提前损失，影响压裂液的造缝能力。如果不采取任何
措施，过分的增加破胶剂浓度，不然会引起压裂液粘度的 大幅下降，甚至提前脱砂，导致施工失败。
3、4压裂液对导流能力的影响
、锆等金属螯合物交联压裂液对支撑裂缝导流能力有严重
的伤害，清洁返排能力远低于硼交联压裂液。 • 交联剂用于压裂液时不应仅考察交联和耐温程度，注 重保护油藏、按温度和油藏条件选用适应的交联剂成为必 须遵守的原则。
3、破胶剂 把高粘度压裂液留在裂缝中将降低支撑剂充填层 对油和气的渗透性，从而影响了压裂作业的效果。因 此压裂施工结束后，为了让施工液体能尽快的从井下
特征，使得体系初始粘度不高，而经过高温和连续剪切后
，平衡粘度明显高于无机硼（硼砂体系）。 • 一般而言，硼砂交联羟丙基瓜胶体系可用于80℃以 下的地层，而有机硼、有机钛及有机锆交联的羟丙基瓜胶 体系可抗160℃。
压裂液通用技术条件
压裂液通用技术条件
一、压裂液概述
压裂液是在井中注入的一种特殊液体，用于增加裂缝渗透性以增加油气井产量。
压裂液主要由基础液体、添加剂和颗粒物组成。
二、压裂液技术要求
1. 基础液体要求
(1) 基础液体应具备良好的可控性和溶解性，以便满足不同地质条件下的需要。
(2) 基础液体应具备一定的低温稳定性和高温稳定性，在井口温度变化较大的情况下保持稳定。
(3) 基础液体应具备较低的粘度，以便能够快速在裂缝中传递压力和形成压裂裂缝。
2. 添加剂要求
(1) 添加剂应具备较好的生物降解性，以减少对环境的影响。
(2) 添加剂应具备良好的稳定性，能够在高温高压条件下保持活性。
(4) 添加剂应具备较高的溶解度，以便与基础液体充分混合。
3. 颗粒物要求
(1) 颗粒物应具备较好的流动性，能够在压裂液中均匀悬浮。
(2) 颗粒物应具备较高的破裂压力，以便在注入过程中能够产生足够的裂缝压力。
(1) 密度范围：0.8-2.5 g/cm³
(3) pH范围：5-10
(4) 低温稳定性：-20℃至井口温度
(1) 生物降解性：符合地方环保标准
(3) 黏滞度增强剂用量：0.1-1.0%
(2) 流动性：流动性良好
(3) 破裂压力：>5000 psi
以上为压裂液通用技术条件，具体参数可根据不同油气井地质条件和工艺需求进行调整。
压裂液的主要成分
压裂液的主要成分
压裂液的主要成分包括以下几种：
1. 水：压裂液中的主要成分是水，占据了整个液体的大部分。
2. 砂：砂是压裂作业中添加的固体颗粒物，通常称为“支撑剂”。
砂的作用是在压裂过程中填充裂缝，防止它们重新关闭。
3. 添加剂：压裂液中添加剂的种类很多，具体根据特定的作业需求而定。
添加剂可以包括分散剂、乳化剂、防腐剂、pH调节剂等，旨在改善压裂液的性能和效果。
4. 表面活性剂：压裂液中的表面活性剂具有较强的降低液体表面张力的作用，可以帮助液体更好地渗透到裂缝内部。
5. 酸化剂：酸化剂用于腐蚀岩石和矿物质，以增加液体进入裂缝中的能力。
需要注意的是，不同的压裂液配方可能会有所不同，具体的成分可能会因作业需求、地质条件等因素而异。
压裂液简介
压裂液根据基液不同，大致可分为水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。
压裂的实质是利用高压泵组，将具有一定粘度的液体高速注入地层。
当泵的注入速度大于地层的吸收速度时，地层就会产生破裂或使原来的微小缝隙张开，形成较大的裂缝。
随着液体的不断注入，已形成的裂缝向内延伸。
为了防止停泵以后，裂缝在上部岩层的饿重力下重新闭和，要在注入的液体中加入支撑剂，使支撑剂充填在压开的饿裂缝中，以支撑缝面。
根据压裂液在压裂过程中不同阶段的作用，可分为前置液，携砂液和顶替液。
1. 前置液：前置液的作用是破裂地层，造成一定几何尺寸的裂缝，以备后面的携砂液进入。
在温度较高的地层里，还可以起到一定的降温作用。
2. 携砂液：携砂液的作用是用来将地面的支撑剂带入裂缝，并携至裂缝中的预定位置，同时还有延伸裂缝、冷却地层的作用。
3. 顶替液：顶替液的作用是将携砂液送到预定位置，将井筒中的全部携砂液替入裂缝中。
4．支撑剂：支撑剂是指用压裂液带入裂缝，在压力释放后用以支撑裂缝的物质。
5．破坏剂：破坏剂包括破胶剂、破乳剂、降粘剂等。
破胶剂是用来破坏冻胶交联结构的。
破乳剂用于破坏乳状液的稳定性，降粘剂用于减少稠化液的粘度。
6．减阻剂：减阻剂是通过减少紊流，减少流动时的能量损失来减少压裂液的流动摩阻。
7．降滤失剂：用于减少压裂液从裂缝中向地层滤失，从而减少压裂液对地层的污染并使压裂时压力迅速提高。
8．防乳化剂：防止原油与压裂液形成乳状液。
可分为表面活性剂和互溶剂。
、9．粘土稳定剂：起到稳定粘土的作用。
10．助排剂：分为表面活性剂和增能剂两种。
前者能有效降低界面张力，使残液易从地层排出。
后者在注酸前向地层注入一个段塞的增能剂，提高近井地带的压力，使残液易从地层排出。
11．润湿反转剂：分为表面活性剂和互溶剂两类。
表面活性剂可在地层表面按极性相近规则吸附第二吸附层而起润湿反转作用。
互溶剂可将吸附在地层表面的缓蚀剂脱吸下来，恢复地层表面的亲水性。
压裂液技术现状与发展趋势
压裂液技术现状与发展趋势压裂液技术，即水力压裂技术，是一种应用于页岩气、煤层气等非常规气源开采中的关键技术。
它通过将大量高压水泵送至深部岩石中，产生强大的压力，使岩石发生裂缝，从而提高气体流通性，促进气体的释放与采集。
本文将从技术现状与发展趋势两个方面对压裂液技术进行探讨。
一、技术现状1.压裂液配方：目前，常用的压裂液配方主要包括水、粘土矿物、添加剂和控制剂等。
水是压裂液的主体，占总体积的70%以上，常用的水源是地表水和淡水。
粘土矿物主要用于维持压裂液的黏度和稳定性。
添加剂如增稠剂、降解剂等用于改善液体流动性能，控制剂则主要用于调节压裂液的性能与效果。
2.压裂液泵送技术：压裂液泵送技术是实现压裂液高效输送的关键。
目前常用的泵送技术包括高压泵、齿轮泵、隔膜泵和柱塞泵等。
高压泵是最常用的泵送设备，其具有泵送流量大、压力高、结构简单等优点，但能耗较大。
隔膜泵则是一种节能型泵送设备，其通过隔膜的周期性振动，实现压裂液的泵送。
3.施工技术与工具：压裂液的施工技术包括固井施工、射孔施工、水力压裂施工等。
常用的施工工具包括固井管、射孔弹、水力压裂装置等。
施工工具的研发与改良对提高压裂液的施工效果和采气效率具有重要意义。
二、发展趋势1.绿色环保化：近年来，压裂液技术在环保方面存在一些问题，如废水排放、地下水污染等。
未来的发展趋势将更加关注绿色环保，研发低污染、高效、可回收利用的压裂液技术。
2.高效低耗能：随着油气资源的逐渐枯竭，对压裂液技术的要求也越来越高。
未来的发展趋势将注重提高压裂液技术的效率和降低能源消耗，通过改进泵送技术、配方优化等手段实现高效低耗能。
3.智能化与自动化：随着科技的不断发展，压裂液技术也将朝着智能化、自动化方向发展。
智能化技术可以实现对压裂液的自动控制和监测，提高施工效率和精确度。
4.全球化合作：压裂液技术在世界范围内得到广泛应用，特别是美国页岩气革命的推动下，国际合作和经验交流日益重要。
生物胶压裂液
生物胶压裂液
生物胶压裂液是一种在岩石裂缝中注入的特殊液体，用于增强岩石裂缝的液压破裂作用，从而促进油气的开采。
这种压裂液的主要成分是生物胶，它是一种高分子聚合物，具有优异的黏附性和封闭性，可以有效地封堵岩石裂缝，阻止砂砾和其他固体颗粒进入裂缝中，保持裂缝的通透性，提高油气的开采效率。
生物胶压裂液的制备过程相对复杂，需要精确控制各种添加剂的比例和混合方式。
通常情况下，生物胶会与水、溶剂、乳化剂等添加剂混合在一起，形成一种粘稠的液体。
在注入岩石裂缝时，压裂液会受到高压泵的推动，迅速进入岩石内部，填充裂缝，从而形成一个高压区域，促使岩石发生断裂，释放出困藏在裂缝中的油气。
生物胶压裂液的应用可以显著提高油气开采的效率，但同时也存在一些潜在的环境风险。
首先，压裂液中的添加剂可能会对地下水造成污染，影响水质。
其次，压裂作业可能会导致地震活动的增加，给周边地区带来安全隐患。
因此，在使用生物胶压裂液的过程中，必须严格控制操作参数，确保压裂作业的安全和环保。
总的来说，生物胶压裂液作为一种新型的压裂技术，具有很大的应用前景。
通过不断改进生物胶的配方和制备工艺，可以进一步提高压裂液的性能，降低生产成本，推动油气勘探开发的进程。
然而，我们也必须认识到生物胶压裂液存在的环境风险，并采取有效措施加以控制，实现资源开发和环境保护的双赢局面。
煤层气行业压裂液-相当经典
02
煤层气行业压裂液的应 用
煤层气开采中的压裂液应用
压裂液在煤层气开采中起到关键作用 ，通过向煤层中注入压裂液，能够使 煤层产生裂缝，增加煤层气的渗透性 ，从而提高煤层气的产量。
压裂液的选择需要根据煤层的特点和 开采条件进行优化，以确保压裂效果 和煤层气的开采效率。
煤层气增产中的压裂液应用
高效化
随着煤层气开采技术的发展，对压裂液的效率要求越来越 高。未来压裂液的发展将更加注重高效化，以提高煤层气 开采效率。
环保化
环保要求日益严格，未来压裂液的发展将更加注重环保性 能，开发低毒、低污染、易降解的压裂液体系，以及压裂 液的循环利用技术。
个性化
不同煤层地质条件对压裂液的要求不同，未来压裂液的发 展将更加注重个性化，根据不同煤层地质条件定制适合的 压裂液体系。
和维护较为复杂。
压裂液的作用
造缝作用
压裂液在高压下将煤层 压开并形成裂缝，增加 煤层气渗透面积，提高
开采效率。
支撑作用
压裂液在裂缝中起到支 撑作用，防止裂缝闭合， 保持煤层气渗透通道的
通畅。
携砂作用
压裂液将破碎的岩石颗 粒携带至地面，保持井 筒通畅，便于后续排采
作业。
降低摩擦作用
压裂液在泵送过程中可 降低管路和泵的摩擦阻
在煤层气增产过程中，压裂液的注入能够扩大煤层裂缝，提高煤层气的渗透性， 从而增加煤层气的产量。
针对不同的增产需求，需要选择不同类型的压裂液，如低粘度、高粘度、泡沫压 裂液等，以达到最佳的增产效果。
煤层气排采中的压裂液应用
在煤层气排采过程中，压裂液的注入能够提高煤层气的解吸 速度和采收率。
压裂液在排采过程中起到调节地层压力的作用，有助于控制 煤层气的生产速度和采收率。同时，合理的排采制度也是提 高煤层气采收率的关键因素之一。
第四章 压裂液.
（一）水基压裂液 水基压裂液是以水作为分散体系，添加水 溶性聚合物和其它添加剂形成具有压裂工艺所 需的较强综合性能的工作液， 一般有两种形式：①水溶性聚合物加入活 性添加剂的水溶液被称为线性胶或稠化水压裂 液；②线性胶稠化水加入交联剂后形成的具有 一定粘弹性的交联冻胶则称为交联压裂液。 特点：水基压裂液具有安全、清洁、价廉 且性质易于控制等特点二得到广泛应用。除了 对少数水敏地层易造成伤害外，适用于大部分 油气层的压裂改造，是压裂液技术发展最快也 最全面的体系。
延迟交联压裂液 b.无机硼延迟交联压裂液 无机硼延迟交联压裂液包括包裹无机硼延迟 压裂液和过交联延迟释放高温压裂液。 包裹无机硼延迟压裂液：指对无机硼采用包裹技 术，达 到延迟交联的目的，改善了无机硼压裂液的耐高温性 能。 过交联延迟释放高温压裂液：所使用的交联剂是 以硼酸盐植物胶过交联，经脱水、烘干、粉碎制得的 固体缓溶延迟硼交联剂，这种固体颗粒交联剂在施工 时可直接加入，与植物胶及其改性产品均可形成粘度 稳定，耐高温，交联速度可控的延迟交联压裂液，其 耐温性能达到165℃以上。
（二）油基压裂液
油基压裂液是以油为溶剂或分散介质，加入各种各添 加剂形成的压裂液。 1.稠化油压裂液：将稠化剂溶于油中配置而成。 目前较通用的是铝磷酸酯与碱的反应物，这类稠化剂在 油中形成“缔和”，将油稠化。
2.油基冻胶压裂液 将有机脂肪酸醇与无机非金属氧化物五氧化二磷生成的 膦酸酯均匀混入基油中，用铝酸钠进行交联，可形成膦酸 酯铝盐的网状结构，使油成为油冻胶。 膦酸酯铝盐油基冻胶压裂液是目前性能最佳的油基压裂 液。其粘度较高，粘温性好，具有低滤失性和低摩阻。适 用于水敏、低压和油润湿地层的压裂，砂比可达30%。
压裂液
压裂液编辑词条流体矿(气、汽、油、淡水、盐水、热水等)在开采过程中，为了获得高产而借用液体传导力(如水力等)压裂流体层时所用的液体。
目录∙1基本内容∙2分类∙3使用条件∙4添加剂∙5未来发展方向1基本内容英文名称： fracturing fluid封隔液分为两种类型：第一种是以水作分散介质的水基压裂液如稠化水、水冻胶、水包油乳化液、水基泡沫和某些酸性溶液等。
第二种是以矿物油作分散介质的油基压裂液如稠化油、油包水乳化液、油基泡沫等。
压裂液[1]的性能要求：黏度高，润滑性好，滤失量小，对被压裂的流体层无堵塞及损害，对流体矿无污染。
压裂就是利用压力将地层压开，形成裂缝，并用支撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、增注措施。
其中的支撑剂又称为压裂液。
压裂液是[2]一个总称，由于在压裂过程中，注入井内的压裂液在不同的阶段有各自的作用，所以可以分为：（1）前置液：其作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝，同时还起到一定的降温作用。
为提高其工作效率，特别是对高渗透层，前置液中需加入降滤失剂，加细砂或粉陶（粒径 100～320 目，砂比 10% 左右）或 5% 柴油，堵塞地层中的微小缝隙，减少液体的滤失。
（2）携砂液：它起到将支撑剂（一般是陶粒或石英砂）带入裂缝中并将砂子放在预定位置上的作用。
在压裂液的总量中，这部分占的比例很大。
携砂液和其它压裂液一样，都有造缝及冷却地层的作用。
（3）顶替液：其作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝中。
2分类压裂液 -水基--交联冻胶、线性胶-油基--稠化柴油（原油）、油冻胶-乳化--水包油、油包水（水基-线性、交联）-泡沫--氮气、二氧化碳、双元-醇基--甲醇-气体--纯二氧化碳3使用条件-与地层岩芯和流体配伍性良好；-能造出一定宽度、有足够导流能力的裂缝；-造缝并沿涨开的裂缝输送支撑剂；-耐温、耐剪切；-施工完成后能够破胶，迅速返排； -易于控制、安全；-经济可行4添加剂添加剂稠化剂杀菌剂破胶剂pH值调节剂表面活性剂粘土稳定剂发泡剂温度稳定剂转向剂降滤剂交联剂5未来发展方向目前国内外压裂液的研究趋势是开展具有低残渣或无残渣、易破胶、配伍性好、低成本、低伤害等特点压裂液配方体系的研究，减小压裂液对储层的伤害成为压裂液研究的热点。
压裂液
五、压裂液发展的趋势
目前应用最广泛的是水基压裂液约占总用量的 70%，但是天然植物胶压裂液、纤维素压裂液 和合成聚合物压裂液存在一个共同的缺点：压 裂液破胶不完全，而且破胶后残渣将残留在裂 缝内，残留在裂缝中的聚合物将严重的降低支 撑剂充填层的渗透率，从而伤害产层,导致压裂 效果变差。 清洁压裂液VES由于破胶彻底，破胶后分子量 小，无残渣，克服了这一缺点，但VES依然不 是最理想的压裂液。
泛，约占整个压裂 液用量的70%。
水基压裂液
水 基 压 裂 液
线型压裂液
活性水压裂液 稠化水压裂液
因为剪切敏感、温度稳定性差 只适用于低温、浅井、低砂量 和低砂比的小型解堵性压裂。
交联压裂液
水冻胶压裂液
解决了线型压裂液进行高温深
井压裂施工引起的剪切敏感、 温度稳定性差等许多问题。
水基压裂液
水冻胶压裂液组成：
泡沫压裂液始于80年代，主要用于衰竭地层提 高压裂的返排率和水敏地层的增产。 泡沫压裂液由气相、液相、表面活性剂和其他 化学添加剂组成。 泡沫压裂液是一个大量气体分散于少量液体中 的均匀分散体系。其组分主要有： - 气相，约70%，为内向 - 液相，约30%，为外向 - 表面活性剂（发泡剂） - 泡沫稳定剂
压裂液：压裂过程 中所用的液体。它 起着传递压力、形 成地层裂缝和沿着 张开的裂缝输送支 撑剂的作用。
二、压裂液发展史
1947年首次使用压裂液用于裂缝增产； 20世纪50年代以油基压裂液为主； 50年代末60年代初，胍尔胶稠化剂问世，水基 压裂液不断地发展，应用广泛，增产效果显著； 1969年首次使用交联胍胶压裂液； 80年代水基压裂液采用了延迟交联技术； 80年代研发出泡沫压裂液； 1997年Schlumberger公司开发出粘弹性表面活 性剂压裂液（VES）。
石油——什么是压裂液
压裂是指采油过程中，利用水力作用，使油层形成裂缝的一种方法，又称油层水力压裂。油层压裂工艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油层的渗透能力，以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。
什么是压裂液？
压裂液是水力压裂改造油气层过程中的工作液。压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用。压裂液分为水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液、酸基压裂液、醇基压裂液几种。水冻胶压裂液属于水基压裂液的一种，应用最为广泛。这是用交联剂将溶于水的稠化剂高分子进行交联，使具有线性结构的高分子水溶液变成网状体型结构的高分子水冻胶。这种压裂液粘度高，造缝性能好，携带支撑剂能力强，粘度可调可控性好。
3、什么是水基压裂液？
以水作溶剂或分散介质的压裂液。
压裂液配制应注意的问题及解决方法
五、常见问题及解决方法
问题二：配好的液体交联时间过快或过慢
原因1：液体循环时间短，导致pH调节剂与液体混合不均； 解决方法：增加循环时间和循环排量。 原因2：瓜胶和交联剂浓度较低，导致液体交联时间较长； 解决方法：适当优化瓜胶和交联剂浓度。 原因3：液体内含有一定浓度APS时，交联时间变短。 解决方法：优化破胶剖面，在施工压力较低时，变短的交联时间可忽略不计。
3、配液过程中的质量控制
确保循环时间（建议吸完瓜胶后循环20-25min再进行下步操作）； 添加剂的加入顺序严格按照设计执行；
pH值调节剂必须在液体粘度达到设计要求后再加入； 配液过程中检测粘度，要求罐上、罐下都要检测，以保证液体均匀； 添加剂加量按照罐内实际水量添加。
第八页，共19页。
三、配液中应注意的问题及质量控制
值 NaOH
0.05 0.08
0.1
pH值 8 8-9
9-10 8
9-10 10 10-11
交联时间（s） 40-60 60-80 90-100 90-100 120-140 160-200 220-260
第九页，共19页。
目录
第十页，共19页。
四、施工过程中的质量监控
压裂施工过程中压裂液质量监控
第一页，共19页。
一、压裂液简介
3、水基交联冻胶压裂液体系组成
添加剂名称
杀菌剂 破胶剂 pH调节剂 粘土稳定剂 降滤失剂 降阻剂 金属离子螯合剂 温度稳定剂 表面活性剂 交联剂
功能
灭菌 降低液体粘度 调节液体pH 防止粘土膨胀 提高液体效率 降低液体摩阻
防垢 提高液体抗温能力 降低液体表、界面张力
一压裂液简介3水基交联冻胶压裂液体系组成添加剂名称功能代表产品杀菌剂灭菌甲醛降低液体粘度aps胶囊ph调节剂调节液体phnaohna粘土稳定剂防止粘土膨胀kclnh提高液体效率柴油煤油粉陶降低液体摩阻丙烯酰胺共聚物金属离子螯合剂edta温度稳定剂提高液体抗温能力硫代硫酸钠表面活性剂降低液体表界面张力阴阳离子表面活性剂交联剂提供交联离子yljl4cyb160一压裂液简介一压裂液简介二配液前准备工作三配液中应注意的问题及质量控制四施工过程中的质量监控五常见问题及解决方法六总结压裂液罐进出口闸门完好
压裂液(3)
20
图6-8 滤失系数与缝长关系曲线
曲线分析： 从1、2曲线可看出，在相同条件下，排量大，则裂缝 延伸长；
从3、4曲线可看出，在压裂液性能好的情况下，滤 失量减少比提高排量效果好。（需查原著： 3、4曲线 的压裂液性能是否相同？）
9
若干度大于0.9，则泡沫变成雾状，其悬砂能力大 大下降。
因此，施工中，控制泡沫干度是十分重要的。通 常压裂施工中，将干度控制在0.7～0.8范围内。
1.特点：泡沫压裂液密度低，粘度高，悬砂能力 较强，含水少，对地层污染小。但泡沫稳定性较差。
2.适用： 低压地层、水敏地层和气层。 存在问题：p259
10
二、压裂液的滤失性
压裂液滤失原因： 压裂液在裂缝中流动时，在缝内压力和地层压力之差
的作用下，使部分压裂液渗入地层的性质。
11
四、压裂液滤失系数
造壁性影响的滤失系数 压裂液粘度影响的滤失系数 地层流体的粘度和压缩性影响的滤失
系数
12
1.受压裂液粘度控制的滤失系数C1
假设:
压裂液为牛顿型液体且作线性层流流动； 压裂液呈活塞式侵入，即侵入段地层流体被顶替； 压裂液和地层岩石均不可压缩； 压差ΔＰv＝ＰE－Ｐs 为常数。 利用达西方程，就可导出液体的滤失速度及系数 。 注意：当压裂液的粘度大大超过地层流体的粘度时 ，压裂液的滤失速度主要取决于压裂液的粘度。
8
（4）泡沫压裂液 泡沫压裂液实际上是一种液包气乳状液，气体是内相，
液体是外相。 泡沫压裂液的基液是水，稠化水、水冻胶、酸液、醇
和油。气体有二氧化碳、空气、天然气、氮气等，起泡 剂为表面活性剂。
压裂液的主要成分
压裂液的主要成分压裂液是在油气井压裂作业中使用的一种特殊液体，它在增加油气井产能方面起着重要作用。
压裂液的主要成分是由多种化学物质组成的复杂体系，包括水、添加剂、颗粒物和溶解气体等。
本文将详细介绍压裂液的主要成分及其作用。
1. 水：水是压裂液的主要成分，通常占到液体部分的80%以上。
水的主要作用是作为压裂液的溶剂，承载添加剂和颗粒物，形成流动的液体体系。
此外，水还具有稳定温度的作用，能够在压裂过程中吸收和释放热量，保持井口温度的稳定。
2. 添加剂：压裂液中的添加剂起着重要的作用，可以改变液体的性质和增强压裂效果。
常见的添加剂包括凝胶剂、分散剂、稳定剂、降粘剂等。
凝胶剂能够增加液体的黏度和粘度，形成高强度的液体胶体，增强压裂液在井壁中的附着力。
分散剂能够使颗粒物均匀分散在液体中，增加液体的携砂能力。
稳定剂能够提高压裂液的稳定性，防止液体分层和沉淀。
降粘剂能够减少液体的黏度和粘度，降低液体的流动阻力，提高压裂液的渗透能力。
3. 颗粒物：在压裂液中添加一定的颗粒物可以增加液体的携砂能力，提高压裂液对油气层的破裂能力。
颗粒物通常是细小的石英砂或陶瓷颗粒，具有高硬度和耐高温的特点。
这些颗粒物能够填充油气层裂缝中的空隙，防止裂缝闭合，保持裂缝的通透性。
4. 溶解气体：压裂液中溶解的气体主要是二氧化碳、氮气和甲烷等。
这些气体能够在压裂过程中释放出来，形成气泡，增加液体的体积和流动性。
溶解气体还能够减少液体的密度，降低液体对油气层的压力，减少井底压力对油气产能的影响。
总的来说，压裂液的主要成分包括水、添加剂、颗粒物和溶解气体等，每种成分都起着重要的作用。
水作为溶剂和稳定温度的介质，添加剂通过改变液体性质和增强压裂效果，颗粒物增加液体的携砂能力，溶解气体增加液体的体积和流动性。
这些成分的合理配比和使用可以有效提高压裂作业的成功率和油气井的产能。
压裂液介绍
3.压裂液添加剂-简述
添加剂类型 杀菌剂 破胶剂 pH调节剂 粘土稳定剂 转向剂 降滤失剂 降阻剂 功能 杀死细菌 控制 pH 使液体转向 降低摩阻 代表产品 1227、甲醛 氢氧化钠, 醋酸 粉砂, 硼酸 丙烯酰胺共聚物 乙酸、柠檬酸、EDTA, NTA
降低液体粘度 酸, 氧化剂, 胶囊破胶剂 防止粘土膨胀 KCl, NH4Cl, KCl 替代物 4 提高液体效率 柴油, 颗粒, 细砂
铁离子稳定剂 防止铁沉淀
表面活性剂
温度稳定剂
降低表面张力 氟碳, 非离子表面活性剂 保持液体粘度 甲醇, 硫代硫酸钠
4.压裂液添加剂质检
（1）采油、采气工程方案要求： ①加强压裂液体系质量和技术监督管理，保证添加剂 质量稳定合格，性能符合标准要求； ②加大压裂液体系中增稠剂、各种添加剂的随机抽检 力度，进行定期不定期抽样； ③ （每个产建区）每季度送样至油田公司指定部门质 检一次。
油基压裂液 水基压裂液 泡沫压裂液 清洁压裂液
美国不同压裂液类型发展趋势对比
所占比例（%）
三、压裂液添加剂
1.构成水基交联冻胶压裂液体系主要包括
稠化剂 杀菌剂 破胶剂 pH值调节剂 表面活性剂 粘土稳定剂
发泡剂 温度稳定剂 转向剂 降滤剂 交联剂
三、压裂液添加剂
2.压裂液添加剂应用的基本要求
破乳剂，与原油之间配伍性好，有效破除油
液乳化。
助排剂，降低表、界面张力，增大接触角， 减小毛管力，有利于压裂液返排。
互溶剂，可与烃和水互溶的化合物，降低水 溶液的表面张力，促进残液的返排。
压裂液介绍
4.压裂液添加剂的质检 压裂液添加剂的质检 （2）抽样 ）
分化工库和现场应用两种取样方式， 分化工库和现场应用两种取样方式， 采用多点平均取样方式， 采用多点平均取样方式，取样范围须包括 整个药品存放空间。 整个药品存放空间。将所取的试样装入清 干燥的取样瓶中，并粘贴标签， 洁、干燥的取样瓶中，并粘贴标签，标签 中标明：产品名称、代号、批号、 中标明：产品名称、代号、批号、取样日 取样人。 期、取样人。
3.压裂液添加剂 杀菌剂 压裂液添加剂-杀菌剂 压裂液添加剂
所有的水含有细菌； 所有的水含有细菌； 水基液必须加有杀菌剂； 水基液必须加有杀菌剂； 杀菌剂能控制厌氧菌或喜氧菌繁殖； 杀菌剂能控制厌氧菌或喜氧菌繁殖； 细菌侵袭有机聚合物，损坏其链和降低粘度。 细菌侵袭有机聚合物，损坏其链和降低粘度。 加入杀菌剂主要是为了防止因聚合物降解 导致粘度下降，影响交联、携砂。 导致粘度下降，影响交联、携砂。
常用稠化剂性能
稠化剂 香豆胶 田菁胶 胍尔胶（巴基斯坦） 羟丙基田菁胶 羟丙基胍尔胶（国内） 羟丙基胍尔胶（美国） 含水量 （%） 4.5-9.0 8.0-14.0 9.5 6.0-11.0 7.0-12.0 8.2 水不溶物 含量(%) 6.0-13.0 20.0-35.0 20.0 7.5-16.0 8.0-15.0 4.4 1%溶液粘度
二、压裂液概述
（2）油基压裂液体系 ）
适用于低压、偏油润湿、强水敏的储层。 适用于低压、偏油润湿、强水敏的储层。
（3）乳化压裂液体系 ）
适用于水敏、低压地层。 适用于水敏、低压地层。
（4）泡沫压裂液体系 ）
适应于低压、水敏性储层，特别是气藏。 适应于低压、水敏性储层，特别是气藏。
二、压裂液概述
100 90 80
压裂液
压裂液影响压裂施工成败的诸因素中，压裂液的性能是其中的主要因素之一。
对大型压裂来说，这个因素更为突出。
这是因为压裂施土的每个环节都与压裂液的类型和性能有关。
第一节压裂液概述一、压裂液的作用及对压裂液的要求(一)压裂液的作用在压裂过程中注入的液体统称为压裂液，根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施土阶段所起的作用不同，可把压裂液分为前置液、携砂液、顶替液三种。
1．前置液。
它的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝，以便后面的携砂液进人在温度较高的地层里，它还可起一定的降温作用。
有时一为了提高前置液的土作效率，在前置液中还加入一定量的细砂(粒径100- 140目，砂比10%左右)以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失。
2.携砂液。
它起到将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预定位置上的作用:在压裂液的总量中，这部分比例很大。
携砂液和其他压裂液一杆，有造缝及冷却地层的作用。
携砂液由十需要携带密度很高的支撑剂，必须使用交联的压裂液(如冻胶等)。
3.顶替液。
中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预防砂片的作用;注完携砂液后要用顶替液将井筒中全部携砂液替人裂缝中，以提高携砂液的效率和防止井筒沉砂。
(二)对压裂液的性能要求根据压裂不同阶段对液体性能的要求，压裂液在一次施土中可能使用一种以上性能不同的液体，其中还加有不同使用目的的添加剂。
对十占总液量绝大多数的前置液及携砂液，都应具备一定的造缝能力并使裂缝壁面及填砂裂缝有足够的导流能力。
所以，为了获得好的水力压裂效果，对压裂液的性能要求是:1.滤失少。
这是造长缝、宽缝的重要条件，压裂液的滤失性主要取决十它的粘度与造壁性，粘度高则滤失少;在压裂液中添加防滤失剂，能改善造壁性，大大减少滤失量。
2.悬砂能力强。
压裂液的悬砂能力主要取决十粘度，压裂液只要有较高的粘度，支撑剂(常用砂粒或陶粒)即可悬浮十其中，这对支撑剂在缝中的分布是非常有利的。
3.摩阻低。
压裂液在管道中的摩阻越小，则在设备功率一定的条件下，用十造缝的有效功率也就越大。
滑溜水压裂液标准
滑溜水压裂液标准
滑溜水压裂液是一种用于油气井压裂作业的流体。
它通常由水、助剂和颗粒物组成，具有降低摩阻、增加润滑和减少黏度的特点。
下面是一些常见的滑溜水压裂液标准：
1. 流动性：滑溜水压裂液应具有良好的流动性，以保证在注入井中时能够均匀地覆盖裂缝表面。
流动性可通过测量液体的粘度来评估。
2. 摩阻降低性：滑溜水压裂液应具有较低的摩阻系数，以减少在注入过程中耗费的能量，并提高流体在裂缝中的渗透性。
3. 润滑性：滑溜水压裂液应具有良好的润滑性能，以减少与井壁和裂缝岩石之间的摩擦，并降低裂缝扩展的力量。
4. 渗透性：滑溜水压裂液应具有良好的渗透性能，以确保流体能够进入并填充裂缝中的所有空隙，从而增加油气的产量。
5. 环保性：滑溜水压裂液应符合环保标准，避免对地下水和环境造成污染。
常见的环保要求包括低毒性、易生物降解和低挥发性等。
这些标准可以根据不同的地质条件和作业需求进行调整，以确保滑溜水压裂液在压裂作业中的有效性和安全性。
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压裂液
大体作用:1、携带支撑剂到地层；2、压开裂缝；3、降低地层温度。
压裂液分类及作用
压裂液可分为：
A 水基压裂液（稠化水压裂液，水冻胶压裂液，水包油压裂液，水基泡沫压裂液）；
B 油基压裂液（稠化油压裂液，油冻胶压裂液，油包水压裂液，油基泡沫压裂液）。
C乳化压裂液；
D纯气体压裂液
1）前置液：作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝以备后面的携砂液进入，它还起到一定的降温作用。
有时为了提高前置液的工作效率，在一部分前置液中加细砂以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失。
2）携砂液：作用是将支撑剂带入裂缝中并将砂子放到预定位置上去。
在压裂液的总量中，这部分占的比重较大。
有造缝及冷却地层的作用。
3）顶替液：作用是打完携砂液后，用于将井筒中全部携砂液替入裂缝中。
中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预防砂卡的作用。
压裂液的性质
压裂液的性能要求：黏度高，润滑性好，滤失量小，低摩阻，对被压裂的流体层无堵塞及损害，对流体矿无污染，热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广，便于配制，经济合理。
①滤失小。
这是造长缝、宽缝的重要性能。
压裂液的滤失性，主要取决于它的粘度，地层流体性质与压裂液的造壁性，粘度高则滤失小。
在压裂液中添加降滤失剂能改善造壁性大大，减少滤失量。
在压裂施工时，要求前置液、携砂液的综合滤失系数≤ 1 × 10 -3 m/min 1/2 。
②悬砂能力强。
压裂液的悬砂能力主要取决于其粘度。
压裂液只要有较高的粘度，砂子即可悬浮于其中，这对砂子在缝中的分布是非常有利的。
但粘度不能太高，如果压裂液的粘度过高，则裂缝的高度大，不利于产生宽而长的裂缝。
一般认为压裂液的粘度为50~150mPa·s 较合适。
由表3-1 可见液体粘度大小直接影响砂子的沉降速度。
表3-1 粘度对悬砂的影响
粘度，mPa·s 1.0 16.5 54.0 87.0 150
砂沉降速度,m/min 4.00 0.56 0.27 0.08 0.04
③摩阻低。
压裂液在管道中的摩阻越大，则用来造缝的有效水马力就越小。
摩阻过高，将会大大提高井口压力，降低施工排量，甚至造成施工失败。
④稳定性好。
压裂液稳定性包括热稳定性和剪切稳定性。
即压裂液在温度升高、机械剪切下粘度不发生大幅度降低，这对施工成败起关键性作用。
⑤配伍性好，压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体相接触，不应产生不利于油气渗滤的物理、化学反应，即不引起地层水敏及产生颗粒沉淀。
这些要求是非常重要的，往往有些井压裂后无效果就是由于配伍性不好造成的。
⑥低残渣。
要尽量降低压裂液中的水不溶物含量和返排前的破胶能力，减少其对岩石孔隙及填砂裂缝的堵塞，增大油气导流能力。
⑦易返排。
裂缝一旦闭合，压裂液返排越快、越彻底，对油气层损害越小。
⑧货源广，便于配制，价格便宜。
常用各种类型压裂液或压裂液体系见表3-2。
注：HPG:羟丙基瓜胶；HEC:羟乙基纤维素；TQ:田菁胶；CMHEC:羧甲基羟乙基纤维素CMHPG: 羧甲基羟丙基瓜胶。
一.水基压裂液
水基压裂液是以水作溶剂或分散介质，向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的。
主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂，即植物胶(瓜胶、田菁、魔芋等)、纤维素衍生物及合成聚合物。
这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶，交联后形成粘度极高的冻胶。
具有粘度高、悬砂能力强、滤失低、摩阻低等优点。
目前国内外使用的水基压裂液分以下几种类型：天然植物胶压裂液,包含如瓜胶及其衍生物羟丙基瓜胶，羟丙基羧甲基瓜胶，延迟水化羟丙基瓜胶；多糖类有半乳甘露糖胶，如田箐及其衍生物，甘露聚葡萄糖胶；纤维素压裂液,包含如羧甲基纤维素，羟乙基纤维素，羧甲基—羟乙基纤维素等；合成聚合物压裂液,包含如聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺及其共聚物。
水基压裂液配液过程是：
水+添加剂+稠化剂→溶胶液
水+添加剂+交联剂→交联液
溶胶液十交联液→水基冻胶压裂液
[溶胶液:交联液=100: (1~12)]
1)天然植物胶水基压裂液
植物胶主要成分是多糖天然高分子化合物即半乳甘露聚糖。
不同植物胶的高分子链中半乳糖支链与甘露糖主链的比例不同。
半乳糖和甘露糖的结构式如下：
其特点是高分子链上含有多个羟基，吸附能力很强，容易吸附在固体或岩石表面形成高分子溶剂化水膜。
2)纤维素衍生物压裂液
纤维素是一种非离子型聚多糖。
纤维素大分子链上的众多羟基之间的氢键作用使纤维素在水中仅能溶胀而不溶解。
当在纤维素大分子中引入羧甲基、羟乙基或羧甲基羟乙基时，其水溶性得到改善。
纤维素的衍生物羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)和羧甲基-羟乙基纤维素(CMHEC)均可用于水基压裂液。
羧甲基纤维素(CMC)冻胶压裂液
羧甲基纤维素(CMC)冻胶是以纤维素为原料在碱性条件下与氯乙酸反应制得，CMC再与多价金属交联而成CMC冻胶。
碱化：ROH＋NaOH→RONa+H2O
醚化：RONa+ClCH2COONa→ROCH2COONa+NaCl
二.油基压裂液
油基压裂液是以油作为溶剂或分散介质，与各种添加剂配制成的压裂液。
1）油基冻胶压裂液
原油(成品油)+胶凝剂+活化液→溶胶液
水+NaAlO2→活化液
溶胶液+活化液+破胶剂→油基冻胶压裂液
2）稠化油压裂液
将稠化剂溶于油中配制而成。
油基压裂液基本特点
(1)容易引起火灾；
(2)易使作业人员、设备及场地受到油污；
(3)基油成本高；
(4)溶于油中的添加剂选择范围小，成本高，改性效果不如水基液；
(5)油的粘度高于水，摩阻比水大；
(6)油的滤失量大；
(7)油的相对密度小，液柱压力低，有利于低压油层压裂后的液体返排，但需提高泵注压力；
(8)油与地层岩石及流体相容性好，基本上不会造成水堵，乳堵和粘土膨胀与迁移而产生的地层渗透率降低。
油基压裂液适用于低压、强水敏地层，在压裂作业中所占比重较低。
三.泡沫压裂液
泡沫压裂液是由气相、液相、表面活性剂和其他化学添加剂组成。
1)气相
泡沫压裂液的气相一般为氮气或二氧化碳气。
目前最常用的是氮气。
2)液相
液相一般采用水或盐水。
对高水敏地层可用原油、凝析油或精炼油。
对碳酸盐地层可用酸类。
四.清洁压裂液
目前国内外广泛使用的清洁压裂液主要是将由长链脂肪酸盐衍生物所形成的季铵盐作为表面活性剂加入到氯化钾、氯化镁、氯化铵、氯甲基四铵或水杨酸钠溶液中配置而成。