新型压裂液概述
醇基压裂液的研究与应用
醇基压裂液的研究与应用醇基压裂液是一种新型的压裂液体系，以醇类化合物为基础，加入水和助剂等成分，用于石油天然气开采中的压裂作业。
它具有许多优点，如环保性高、裂缝面积大、裂缝形态好、破裂强度高、破裂面积不易堵塞等。
目前，醇基压裂液已经被广泛应用于国内外的石油天然气勘探和开采工作中。
一、醇基压裂液的组成醇基压裂液是由若干种化学成分组成的混合物。
其中，主要成分是醇类化合物，如丙二醇、乙二醇、甲醇等。
此外，还需要加入水、助剂和添加剂等成分，以达到理想的压裂效果。
其中，助剂的作用是增加液体的黏度和密度，以便于液体在地下的传输和压裂作业。
添加剂的作用是调节液体的性质和化学反应，以达到最优的压裂效果。
二、醇基压裂液的优点1.环保性高。
相比传统的压裂液体系，醇基压裂液的环保性更好。
由于其主要成分是醇类化合物，因此不会对地下水源和环境造成污染。
2.裂缝面积大。
使用醇基压裂液进行压裂作业能够得到更大的裂缝面积，从而提高了油气的开采率。
3.裂缝形态好。
醇基压裂液的性质使得裂缝形态更加规则，从而减少了漏失量和损失率。
4.破裂强度高。
醇基压裂液的黏度和密度较高，能够在地下形成较强的压力，从而使得破裂强度更高。
5.破裂面积不易堵塞。
由于醇基压裂液的性质，破裂面积不易被堵塞，从而保证了油气在地下的自由流动。
三、醇基压裂液的应用1.石油天然气勘探和开采。
醇基压裂液已经成为了石油天然气勘探和开采的重要工具之一。
它能够帮助工程师们更好地开采地下的油气资源，为国家经济发展做出贡献。
2.环保工程。
醇基压裂液的环保性能使得它成为了环保工程中的重要组成部分。
它能够有效地减少污染物的排放，保护地下水源和生态环境。
3.地质勘探。
醇基压裂液的使用也在地质勘探中得到了广泛的应用。
它能够帮助工程师们更好地了解地下的地质情况，为后续的勘探工作提供帮助。
四、总结醇基压裂液是一种具有许多优点的新型压裂液体系。
它的环保性高、裂缝面积大、裂缝形态好、破裂强度高、破裂面积不易堵塞等特点，使得它已经被广泛应用于石油天然气勘探和开采、环保工程以及地质勘探等领域。
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。
低渗储层改造1-加砂压裂用液体概述
低渗储层改造1—加砂压裂用液体概述一、施工设计目标对于低渗储层，增加裂缝长度比增加裂缝导流能力对增产更有利。
因为对于低渗储层容易得到高的导流能力，要提高增产倍数，应以加大裂缝长度为主。
二、压裂液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于它的粘度和造壁性，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。
主要取决于压裂液的粘度，只要有较高的粘度，支撑剂（常用砂粒或陶粒）即可悬浮于其中，有利于支撑剂在缝中的分布。
3、摩阻低。
压裂液从泵出口经地面管线—井筒—射孔孔眼进入裂缝，在每个流动通道内都会因为摩阻而产生压力损失，压力损失越大，造缝的有效压力就越小。
其中，地面管线较短，其摩阻可以忽略。
压裂液在管道中的摩阻越小，在设备功率一定的条件下，用于造缝的有效功率也就越大。
摩阻过高会导致井口施工压力过高，从而降低排量甚至有可能限制压裂施工。
4、稳定性好。
压裂液应具备热稳定性（不能由于温度升高而使得粘度有较大的降低）、剪切稳定性（不会因流速增加而发生大幅度的降解）。
5、配伍性好。
不应产生不利于气体渗流的物理-化学反应。
6、低残渣。
要尽量降低压裂液中水不溶物的数量，以免降低气层和填砂裂缝的渗透率。
7、易于返排。
施工结束后大部分注入液体应能返排出井外，以减少压裂液的损害，排液越安全，增产效果越好（压裂液的破胶液粘度低，表面张力低，有利于返排）。
三、支撑剂支撑剂的作用在于支撑、分隔开裂缝的两个壁面，使压裂施工结束后裂缝能够得到有效支撑，从而消除地层中大部分径向流（径向流渗流方式的渗流阻力大，而单向流渗流方式增大了渗流截面，减小了渗流阻力），使气体以线性流方式进入裂缝。
比较理想的支撑剂要求密度小于2000kg/m3，这是因为支撑剂密度小，便于携砂液携带至裂缝中；陶粒（即烧结铝矾土），密度为3800kg/m3，强度很高，适用于深井高闭合压力的气层压裂；对于一些中深井，为了提高裂缝导流能力（填砂裂缝的导流能力指填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积，导流能力也成导流率）也常用陶粒作尾随支撑剂。
压裂液与支撑剂课件
压裂液与支撑剂面临的挑战
储层复杂多变
不同地区、不同储层的油气藏条件差异较大，对压裂液与支撑剂 的性能要求也不同，需要针对具体情况进行研究和改进。
技术更新换代
随着油气开采技术的不断发展，压裂液与支撑剂的技术也需要不断 更新换代，以适应新的开采需求。
成本控制
在油气开采中，成本控制是一个重要的问题，需要在保证性能的前 提下，尽可能地降低压裂液与支撑剂的成本。
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压裂液与支撑剂的发展趋 势与挑战
压裂液与支撑剂的发展趋势
高效性
随着油气开采难度的增加，对压裂液与支撑剂的性能要求越来越高 ，高效性成为其重要的发展趋势。
低伤害性
为了保护油气层，降低对储层的伤害，低伤害性的压裂液与支撑剂 成为研究的重点。
环保性
随着环保意识的增强，对压裂液与支撑剂的环保性能要求越来越高， 无毒、可降解、低污染的压裂液与支撑剂成为未来的发展方向。
压裂液与支撑剂的未来发展方向
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新材料的应用
随着新材料技术的发展，未来将会有更多的新材 料应用于压裂液与支撑剂的制备中，提高其性能 和环保性。
智能化技术
随着智能化技术的发展，未来将会有更多的智能 化技术应用于压裂液与支撑剂的制备和使用过程 中，提高其效率和安全性。
定制化服务
未来压裂液与支撑剂的服务将更加定制化，针对 不同地区、不同油气藏条件提供更加专业的服务 。
油基压裂液
以油类物质为基础，加入 相应的化学添加剂，以提 高其性能。
泡沫压裂液
通过将气体与液体混合， 形成泡沫，具有低密度和 良好的返排性能。
压裂液的性能指标
粘度
衡量压裂液流动性的重 要指标，要求在一定剪 切速率下保持较高的粘
新型压裂液低温破胶活化剂
新型压裂液低温破胶活化剂
新型压裂液低温破胶活化剂是一种新型的石油开采技术，它可以在低温下破胶，从而提高石油开采的效率。
这种技术的出现，对于石油开采行业来说是一个重大的突破，它可以大大提高石油开采的效率，降低成本，同时也可以减少对环境的影响。
新型压裂液低温破胶活化剂的主要成分是一种特殊的化学物质，它可以在低温下迅速破胶，从而使得石油能够更加容易地被开采出来。
这种化学物质具有很强的活化作用，可以有效地提高石油开采的效率，同时也可以减少对环境的影响。
在使用新型压裂液低温破胶活化剂的过程中，需要注意一些事项。
首先，需要根据实际情况选择合适的压裂液，以确保石油能够被充分开采出来。
其次，需要控制好压裂液的使用量，以避免对环境造成不必要的影响。
最后，需要定期检查压裂液的质量，以确保其能够正常使用。
新型压裂液低温破胶活化剂是一种非常有前途的石油开采技术，它可以大大提高石油开采的效率，降低成本，同时也可以减少对环境的影响。
在未来的发展中，我们相信这种技术将会得到更加广泛的应用，为石油开采行业带来更多的好处。
页岩气压裂用滑溜水的研究及中试应用
页岩气压裂用滑溜水的研究及中试应用页岩气是一种常见的天然气资源，其开采过程需要进行压裂作业，以提高气体产量。
传统的压裂液使用水和化学添加剂，但这种方法存在环境污染和资源浪费的问题。
近年来，滑溜水作为一种新型的压裂液备受关注。
本文将就滑溜水的研究及中试应用进行探讨。
一、滑溜水的概念及特点滑溜水是一种由水和非离子表面活性剂组成的压裂液。
它的主要特点如下：1.低粘度：滑溜水的粘度比传统压裂液低，能够减小压裂液对岩石孔隙的阻力，提高压裂效果。
2.高渗透性：滑溜水通过减少表面张力的方式，能够更好地渗透到岩石裂缝中，提高气体产量。
3.环保：滑溜水不含有害化学添加剂，对环境无污染。
二、滑溜水的研究进展滑溜水作为一种新型的压裂液，在国内外的研究中备受关注。
近年来，研究人员对滑溜水的性质、制备工艺、压裂效果等方面进行了深入探讨。
1.滑溜水的性质研究研究表明，滑溜水的表面张力、粘度、扩散系数等性质与非离子表面活性剂的种类、浓度、分子量等因素相关。
因此，研究人员需要在制备滑溜水时选择合适的非离子表面活性剂，并对其浓度和分子量进行调整，以获得最佳的压裂效果。
2.滑溜水的制备工艺研究滑溜水的制备工艺主要包括混合、稠化、调节pH值等步骤。
研究人员通过对不同工艺参数的调整，如混合时间、稠化剂种类和用量、pH值等，探讨了滑溜水的制备最佳条件。
3.滑溜水的压裂效果研究研究表明，滑溜水作为压裂液具有较好的效果。
与传统压裂液相比，滑溜水能够提高页岩气产量，并且对地下水资源和环境的影响较小。
此外，滑溜水还能够提高岩石强度和稳定性，减少岩石塌方和地震等灾害的发生。
三、滑溜水的中试应用滑溜水作为一种新型的压裂液，在国内外已经进行了多次中试。
在中国，滑溜水的中试主要集中在四川盆地、长庆油田等地区。
1.四川盆地滑溜水中试四川盆地是我国页岩气资源最为丰富的地区之一。
研究人员在该地区进行了滑溜水的中试研究，结果表明，滑溜水作为压裂液能够提高页岩气产量，并且对地下水资源和环境的影响较小。
压裂液
高效、环保---粘弹性表面活性剂的压裂液（VES）目前,国内外压裂液增稠剂均为羟丙基瓜胶等聚合物,这些压裂液基本上满足了现场施工要求。
但由于聚合物分子量大,在水中分散溶解性差,水不溶物相对较多,使其利用率较低,现场只能以提高加量来弥补溶解性差带来的剂量损失。
另外,增稠剂与交联剂交联形成了超大分子,水溶解性更差,压裂结束后,有相当一部分水不溶物(2 0 %～6 0 % )和未彻底破胶的超大分子驻留在地层裂缝中,使地层渗透率下降,降低了压裂改造效果。
国外石油公司研制了液体效率高、对地层污染小的清洁压裂液,文中也对该类产品进行了研发和实验,并取得了一定的成果。
交联破胶机理VES清洁压裂液是一种无聚合物的粘弹性液体,是靠一种特殊合成的低分子量表面活性剂,在一定浓度的盐溶液介质条件下,形成蠕虫状胶束缠结成网状结构而将水增稠,达到交联目的。
当遇到有机物或其它亲油性物质时,蠕虫状胶束被分解成小球状胶束,网状结构也被破坏,溶液粘度降低,达到压裂液破胶目的。
压裂液基本组成及添加剂的优选VES 清洁压裂液基本组成主要有特殊的表面活性剂、特定浓度的盐溶液、激活剂和稳定剂等,VES清洁压裂在一定环境下能够形成抗温、抗剪切的粘弹性液体。
由Schlumberger 公司开发的清洁压裂液，其商品名ClearFrac。
就是典型的VES，其分子在水中一定条件下形成棒状结构的胶束，长棒状胶束之间高度“缠结”，形成类似于交联的聚合物网状结构，具有粘弹效应和高的有效粘度，使液体具备优良的悬砂和携带性能含有VES表面活性剂溶液可以具有高粘度和粘弹性，能将其用作压裂液悬浮支撑剂。
当VES压裂液进入含油的岩芯或地层以后，亲油的有机物将被增溶到胶束中，使棒状胶束膨胀，最终崩解成较小的球形胶束，VES凝胶破解，变成粘度很低的水溶液。
碳氢化合物如油和气有这种作用，将迅速地减少VES液体的粘度到最低水平。
所以，这种体系不需要另加破胶剂Quantum奎世的高温清洁压裂液VES168，相比于国外同期的VES，具有更优越的性能。
罗平亚-新型清洁压裂液原理及应用
4,新型清洁压裂液的新原理(理论 依据):
(1)利用结构流体流变学的相关理论及 其流体悬浮与携带原理解决无需交联的 压裂液就能具有足够的携砂能力和其它 优良性能的理论问题;
(2)利用超分子化学理论设计、研制出 能形成具有以上功能的结构流体（溶液） 的化学剂(增稠剂)及其溶液体系（压裂 液）。
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含有VES表面活性剂溶液可以具有高粘度和粘弹性， 能将其用作压裂液悬浮支撑剂。当VES压裂液进入含油的 岩芯或地层以后，亲油的有机物将被增溶到胶束中，使 棒状胶束膨胀，最终崩解成较小的球形胶束，VES凝胶破 解，变成粘度很低的水溶液。碳氢化合物如油和气有这 种作用，将迅速地减少VES液体的粘度到最低水平。所以， 这种体系不需要另加破胶剂
该清洁压裂液完成了20多井次现场试验效果良好例如在某油 田是邻井使用常规水基压裂液压裂井产量的2～3倍。证实了它 配制简便、低粘度、高弹性和良好的剪切稳定性、携砂能力强、 减阻效果良好（减阻率达到76％）、破胶彻底、无残渣、返排 快，改善了增产效果。显示出清洁压裂液的巨大优势。
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综上所述:
目前国内研究起步不久，正在沿着国 外的技术思路进行；而国外主要仍以 VES特种表活剂在较高浓度下形成棒状、 片状…胶束进而形成结构的原理为主。 即以研制开发这类特种表活剂为主，但 仍然无法解决与国外清洁压裂液相同的 难题。因此在 “热过”一段时间后目前 处于仃滞阶段。
这类清洁压裂液采用特种表面活性剂作“稠化剂”， 在此表面活性剂溶液中当浓度较高时形成类似于交联聚 合物一样的网络结构，使溶液具有必要的粘度和粘弹性。 将这些特种表面活性剂称为粘弹性表面活性剂，简称 “VES”（Viscoelastic surfactant）。
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由Schlumberger 公司开发的清洁压裂液，其商品名 ClearFrac。就是典型的VES，其分子在水中一定条件下 形成棒状结构的胶束，长棒状胶束之间高度“缠结” ， 形成类似于交联的聚合物网状结构，具有粘弹效应和高 的有效粘度，使液体具备优良的悬砂和携带性能。
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。
新型活性水压裂液在煤层气井的应用
新型活性水压裂液在煤层气井的应用随着能源危机的加深和环境污染的严重化，煤层气作为一种清洁能源备受瞩目。
水力压裂技术是一种有效的煤层气开发方法，但传统水压裂液存在着环境污染、破坏性强等问题。
新型活性水压裂液成为了目前水力压裂技术的研究热点，其具有环保、高效、安全等特点。
因此，我们本次研究将探讨新型活性水压裂液在煤层气井的应用。
一、活性水压裂液的特点活性水压裂液是由不同组分的无机盐、有机酸、表面活性剂等通过合理的配方混合而成。
其主要特点如下：1.环保：活性水压裂液的成分以大多为环保型材料，有效地解决了传统水压裂液在使用过程中所带来的环境问题。
2.高效：活性水压裂液的压裂液体具有极佳的流动性，进入裂隙后形成的裂缝对气体渗透性非常高，能够迅速提高开采效率。
3.安全稳定性：活性水压裂液在使用过程中稳定性高，能够抵御高压作业下可能出现的裂缝塌陷等安全问题；同时，活性水压裂液还能够有效防止煤层气井环境中发生的钙、镁、铁离子等离子体于水之间反应的可能。
二、活性水压裂液在煤层气井的应用1.提高压裂液体的流动性：活性水压裂液在使用过程中具有较大的优势，使用活性水压裂液能够有效地提高压裂液体的流动性，同时还可以在裂隙中形成极为细小的裂缝，从而提高猪呼吸率、渗透率、产气量等开采效率。
2.减少水资源消耗：利用活性水压裂液进行煤层气勘探，相对传统的水力压裂技术，能够极大程度上减少地下水资源的消耗。
同时，减少了消耗水资源的过程，也降低了再生水所带来的污染风险。
3.降低周边环境污染风险：使用活性水压裂液也可以有效的控制周边环境中的水污染风险，避免因水与污染物的接触而产生的二次污染。
三、结论综上所述，新型活性水压裂液的应用为煤层气勘探带来了极大的便利，其环保、高效、安全、稳定等特点也得到了广泛认可。
因此，在今后的煤层气勘探过程中，将使用新型活性水压裂液开展勘探框架已是势在必然。
四、新型活性水压裂液技术在煤层气井中的优势1. 环保优势新型活性水压裂液中的成分为环保型无机盐、有机酸及表面活性剂等，综合应用可以有效地避免传统水压裂液可能引起的环境污染问题。
新型酸性压裂液的研制及应用
交联控制用剂
pH 值调节剂
调节 pH值为 2. 5～4. 5
发泡剂
1. 0
液体返排 、控制液体滤失
助排剂
0. 5
破胶液返排
粘土稳定剂
1. 0
抑制粘土膨胀运移
第 38卷 第 1期 新型酸性压裂液的研制及应用
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2. 2 性能测试 2. 2. 1 流变性
将 0. 7% CJ2 - 9,交联比 100 ∶0. 6 的酸性压裂 液 (破胶剂加量为 0. 03% ) 在 80℃、剪切速率 170 s- 1下持续剪切 ,实验结果见图 1。
Ⅳ 盒 8 2. 4 12. 67 0. 486 山 1 4. 5 12. 66 0. 59
Ⅴ
盒 8上(含9.气1 ) 8. 82 盒 8下 4. 0 12. 0
0. 25 0. 442
酸性压裂 盒 液试验井
8
5. 2
12. 1
0. 8
平均 山 1 4. 4 11. 7 0. 6
邻近对比盒 8 4. 8 10. 8 1. 4
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由表 6可以看出 :在 CDJ - 2加量相同的情况下 ,堵 5 ㎜孔 ,随着温度的升高 ,最大承压能力逐渐降低 , 堵漏效果变差 。 2. 3. 2 压力对堵漏效果的影响
表 7中堵漏低密度水泥浆配方为 :基本配方 + 1. 4% CDJ - 2,在不同压力下对 5 mm 孔进行封堵 。 由表中可以看出 :随着压力的增加 , 5 ㎜的孔径被击 穿的时间逐渐缩短 , 2. 0 M Pa是一个分界点 ,当压 力大于 2. 0 M Pa, 5 ㎜孔瞬间击穿 , 压力小于 2. 0 M Pa,则不会被击穿 。试验结果见表 7。
21. 8
1. 41
新型清洁压裂液的室内合成及性能分析
新型清洁压裂液的室内合成及性能分析作者：党亚姣张佳平来源：《中国新技术新产品》2012年第12期摘要：压裂作为油气藏的主要增产、增注措施已得到迅速发展和广泛应用，而压裂液是压裂技术的重要组成部分，是造缝与携砂所使用的液体。
目前，压裂液体系仍以水基压裂液为主，油气田开发对压裂效果要求越来越高，消除残渣及其伤害成为压裂技术中亟待解决的重大难题。
清洁压裂液，又叫做粘弹性表面活性剂压裂液，出现于上世纪90年代以后，是国外研究者在研制无聚合物水基压裂液时，找到的一种优异流体。
本文主要分析了其室内合成和性能分析。
关键词：清洁压裂液；室内合成；性能分析中图分类号：TE35 文献标识码：A一、清洁压裂液的定义及特点压裂液作为水力压裂的工作介质，在整个压裂过程中起到了传递压力、延伸新生裂缝和悬浮支撑剂的作用，对压裂施工作业的成功率以及压裂施工作业完毕后油气井增产幅度和增产周期也有至关重要的作用。
传统聚合物压裂液包括天然的胍胶，田青胶，黄原胶，半天然的HPG，HEC，全人工的可交联聚丙烯酰胺，低分子量压裂液等。
清洁压裂液是斯伦贝谢1997年率先推出的一款压裂液，是一种由粘弹性表面活性剂(VES)组成的水基压裂液。
清洁压裂液的特点：1、清洁压裂液的优点（1）清洁压裂液的交联及破胶机理决定了其在油、气层中应用时，不需要添加任何破胶剂便能完全破胶。
（2）清洁压裂液不形成滤饼，无残渣，能充分保留支撑裂缝的导流能力；（3）清洁压裂液抗剪切能力强，在较低粘度下，就具有良好的携砂能力；（4）清洁压裂液对油、气层中的粘土具有良好的防膨效果，能够降低粘土膨胀对油、气层的伤害；（5）清洁压裂液施工时，摩阻较低，可以降低施工时的水马力；（6）清洁压裂液配置简单(仅需3种料)、无毒无腐蚀性，便于现场施工。
2、清洁压裂液的缺点：（1）在高渗透地层压裂时，滤失大；（2）成本较高。
二、清洁压裂液的室内合成水力压裂处理能有效降低井眼表皮效应，从而有效地提高井的产能。
压裂常用药剂
按化学性质分类常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳状压裂液、醇基压裂液以及酸基压裂液等六种类型。
1.水基压裂液是以清水做溶剂或分散介质，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，即植物胶及衍生物（胍尔胶、田菁胶、香豆胶等）、纤维素衍生物和合成聚合物。
这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶，经交联剂交联后形成黏度极高的冻胶，在施工结束后，为了使冻胶破胶还需要加入破胶剂。
2.油基压裂液是矿场原油或炼厂粘性成品油均可作油基压裂液，但其黏度较低、热稳定性差、携砂能力不好、压裂液效率低。
目前多用稠化油，基液为原油、汽油、柴油、煤油或凝析油。
稠化剂为脂肪酸皂(如脂肪酸铝皂，磷酸酯铝盐等)，矿场最高砂比可达 30％(体积比)。
稠化油压裂液遇地层水后会自动破乳，所以无需加入破胶剂。
3.泡沫压裂液是一种新型水基压裂液，它是液体、气体及添加剂的混合物。
基液多用淡水、盐水、聚合物水溶液，气相为二氧化碳、氮气、天然气，发泡剂用非离子型活性剂。
其最大特点是易于返排、滤失少以及摩阻低等，它具有弱酸性，可溶解近井地带及地层中的无机垢和部分岩石中的碳酸盐矿物，抑制粘土膨胀，改善或保护了油气层。
缺点是砂比不能过高、井深不能过大。
适用于低渗透、易水敏、高压油层和下部受水层威胁的油井以及气井的压裂，是一种综合性能较理想的压裂液体系。
4.乳状压裂液是指水包油型乳化液，基本上综合水基压裂液和油基压裂液的优点。
由于外相为水冻胶，所以乳状液的摩阻低、黏度高、热稳定性好，其悬砂能力强，滤失低。
由于乳状液所含的水比较少，进入地层的水不多，因此可以较好的防止粘土膨胀和运移。
主要有聚合物乳化压裂液和植物胶冻胶原油乳化压裂液。
5.醇基压裂液由低碳醇、稠化剂、水、PH调节剂、粘土稳定剂、助排剂等构成醇基压裂液。
醇基压裂液对砂岩储层无水敏、水锁伤害，而且还有解水锁的能力。
能有效降低水相滞留伤害，补充地层能量，具有返排能力强、低伤害等特点，能有效改善裂缝导流能力，提高压裂效果。
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。
超分子低伤害清洁压裂液RZSF(2)
（3）压裂液破胶液对支撑充填层的 影响
A、破胶液对比照片
瓜胶压裂液破后
清洁压裂液破胶后
（3）压裂液破胶液对支撑充填层的 影响
B、破胶后支撑剂对比照片
瓜胶压裂液破后
低伤害清洁压裂液破胶后
（3）压裂液破胶液对支撑充填层的 影响
C、低伤害清洁压裂液对支撑剂充填的伤害≤10％；如下数据
1000 900 800 700
三、系统体系
我公司的超分子低伤害清洁压裂液RZSF清洁压裂液体系构成如
下：
1．清洁压裂液稠化剂RZSF-1、RZSF-1W； 2．清洁压裂液稠化强化剂RZSF-2、RZSF-2W； 3．清洁压裂液高温温度稳定剂RZSF-3W；（地层温度>110℃使用） 4．清洁压裂液低温破胶剂RZSF-3；（地层温度<45℃使用）
%
0.05 0.04 0.03 0.01 0.01
上表对压裂液的破胶水化液的粘度的测定。可以看出在，温度80～130℃，过硫酸铵的浓 度为0.01%～0.05%时可使复合体系在4.0小时内完全破胶，破胶后溶液粘度很低，破胶后的粘 度小于3mPa·s,并且无残渣。在高温下破胶剂很快拆散了分子之间的结构，从而使复合体系能 够彻底破胶。 瓜胶压裂液破胶后由于破胶后存在不溶性悬浮物（残渣），它们聚集在一起形成云雾集合 体。相反，清洁压裂液破胶后，由于其破胶后无残渣，溶液呈清洁透明状。
RZSF超分子低伤害清洁压裂液剪切试验（70℃）
APV-70（no KCL） Eta = f (t) GP = f (t) T = f (t)
100
200
100
80 150 60 100 40 50
80
(mPas)
60
(1/s) / GP
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。
一种新型压裂液
Ａｂ ｔ ａｃ ： ｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ‘ ｅ ｅ ｓｂ ｅ ｔｕ ｔｒ ｏ ｕ ｉｎ ｆａ ｔ ｒｎｇ ｆｕ ｄ’， ｅ ｔｐｅ ｏ ｈｉｋ ｎ ｎ ｓ ｒ ｔ Ｇｕ ｄ ｄ ｂ ｈ ｏ ｃ ｐ ｆ ｒ ｖ ｒ ｉｌ ｓｒ ｃｕ ｅ ｓ ｌ ｔ ｃ ｕ ｏ ｒ ｉ ｉ ｌ ａ ｎ ｗ ｙ ｆ ｔ ｃ ｅ ｉ ｇ ａ ｅ ｔａ ｌ ｓａ ｎ ｗ ａ ｔ ｒｎｇｆｕ ｄ ｓ ｓｅ ｗｉｈ ｔ ｅ ａ ｅ ｔｉ ｅ ｅ ｏ ｄ．Ｔ ｓｓｓ ｏ ｔ ａ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ｐｉａ ｇ ｎ ｓｗｅｌａ ｅ ｆ ｃ ｕ ｒ ｉ ｉ ｙ ｔｍ ｔ ｎ ｓｄ ｖ ｌｐｅ ｌ ｈ ｇ ｅ ｔ ｈ ｗ ｔｔ ｙ ｔｍ ｓａ ｔ ｃ ｌ ｈ ｈ ｙ ｖ ｓ ｏ ｌｓｉ ｔｕ ｔ ｒ ｏｕ ｉ ｎ ｗｉ ｔ’Ｓ ｉｃ ｅ ａ ｔｃ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｓ ｌ ｔｏ ｔ ｉ Ｇ ｃ ｎ ｔｎ ｙ ｉｇ ｒ ｔ ａ ： ｈ ｏ ｓａ ｔ ｂ ｇ ｅ ｈ ｎ Ｇ ｌ ｔＩ ｉｃ ｓｔ ｆ ｍｅ ｅｙ ３ ｝ ａ ｖ ｓ ｏ ｉ ｏ ｒ ｌ ０ｍＰ ・Ｓ ｙ ａ
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曲 －天然 乞北 ５ －
第２ ８卷 第 ４期
０Ｌ ＆ Ｇ ＳＧ Ｏ Ｏ Ｙ Ｉ Ａ Ｅ Ｌ Ｇ ２０ ０ ７年 ８月 文章 编 号 ：２ ３－ ９ ５ ２ ０ ）４－ ５ １ ０ ０５ ９ ８ （０ ７ ０ ０ １ — ５
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常用的水基压裂液稠化剂及粘度性能
增稠剂 类型
名称 胍胶(G)
使用浓 度 /%
粘度
/mP a•s
0.3～0.6 80～230
测量 条 件
植物胶 及
其衍生 物
纤维素 衍生 物
生物聚 多糖
合成聚 合物
羟丙基胍胶(HPG)
田菁胶(T)
羟丙基田菁胶 (HPT)
羟乙基纤维素 (HEC)
羧甲基羟乙基纤 维素(CMHEC)
压裂工艺
压裂液
低伤害压裂工艺
压裂
压后
工艺
管理
压裂液
压后管理
压裂液及其作用
压裂液是压裂改造油气层过程中的全部工作液。 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。
压裂液是个总称，注入井内的压裂液在不同的阶 段有各自的任务。
对压裂液的性能要求
1.滤失量低; 2.悬浮性能好; 3.摩阻损失小; 4.对地层渗透率损害小（配伍性好、低残渣、易返排）; 5.性能稳定（热稳定性、剪切稳定性）； 6.成本低。
伸将和携继砂续液冷送却到地预层定。的它位 在置压。裂一液般中为的活份性量水最。大。 一般为交联冻胶。
压裂液类型 水基压裂液 油基压裂液 醇基压裂液 泡沫压裂液 乳状压裂液 酸基压裂液
常见压裂液类型及特性
主要特性
耐温性好，摩阻小，携砂能力强， 成本低，操作安全
配伍性好，摩阻大，携砂能力差， 成本较高，操作不安全
目前，国外广泛使用的压裂液体系包括前四类； 20世纪50年代以油基压裂液为主；发展与完善，水力压裂在油田的应用日渐广泛，增产效果也更 加显著。 1969年首次使用交联胍胶压裂液； 进入70年代，由于胍尔胶稠化剂化学改性的成功，以及交联剂 体系的完善，水基压裂液迅速发展，在压裂液类型中占主导地位。 目前，水基压裂液在生产中的应用依然广泛，占70%以上。
黄原胶(XT)
甲叉基聚丙烯酰 胺(MPAM)
0.4～0.7 0.5～0.8
0.5～0.8
0.4～0.6
0.4～0.6 0.05～
0.1 0.4～0.6
50～130
120～ 160
85～125
200～ 300
100～ 200
100～ 300
150～ 300
Fan35 旋 转
粘度 计 在
25℃， 100r/
伤害小，易返排，耐温性差， 携砂能力差，操作不安全
易返排，对油层污染小， 携砂能力差，耐温性差
伤害小，但摩阻很大， 携砂能力差，耐温性差
可提高裂缝导流能力， 对设备腐蚀性强，操作不安全
应用对象 砂岩或灰岩地层
水敏性地层 低压，水敏性地层 低压，水敏性地层 水敏、致密型地层
碳酸盐地层
压裂液的发展历程
氧化破胶剂
适用于 pH=3 ～ 14。普通氧化破胶剂适用温度 54～93℃；延迟活化氧化破胶剂适用温度 83～ 116℃，常用氧化破胶剂是过硫酸盐。 有机弱酸 很少用作水基压裂液的破胶剂,适用温度大于93 ℃。
水冻胶压裂液添加剂
▲其它助剂
降滤剂：降低压裂液在施工过程中的液体滤失量 防膨剂：防止粘土水化膨胀和分散运移 杀菌剂：杀灭高分子水溶液中的细菌，保证基液不变质 助排剂：降低破胶后液体表面张力，利于返排 pＨ值调节剂：使压裂液具有一定的pH值缓冲能力 稳定剂：用来提高压裂液的耐温能力
水
线型压裂液
活性水压裂液 稠化水压裂液
基 压 裂 液 交联压裂液
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。
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。
水冻胶压裂液组成
水＋稠化剂（成胶剂） ＋添加剂1 水＋添加剂2＋交联剂 交联液
水基压裂液
水基压裂液的发展经历了活性水压裂液、稠化水压裂液、水基冻胶 压裂液三个阶段。
(1)活性水压裂液:是表面活性剂的稀的水溶液。 (2)稠化水压裂液：是以稠化剂及表面活性剂配制的粘稠水溶液，即 增稠了的活性水压裂液。 (3)水冻胶压裂液：是用交联剂将溶于水的增稠剂高分子进行不完 全交联，使具有线性结构的高分子水溶液变成线型和网状体型结构混存 的高分子水冻胶。其中亦添加了表面活性剂。它实际上就是交联了的稠 化水压裂液。
新型压裂液概述
王栋
电话： 邮箱：zyofwd@
中原油田采油工程技术研究院
目录
一、压裂及压裂液基础知识 二、中原油田压裂发展史 三、压裂液研究进展 四、新型压裂液体系
一、压裂及压裂液基础知识
压裂的定义
压裂就是利用地面高压泵 车(组)，以高于储层吸入能力 的速度，向井下注入高粘度压 裂液，使井筒内压力增高，一 直达到克服地层的压缩应力和 岩石的张力强度，岩石出现破 裂，形成对称于井眼的裂缝的 过程。
成胶液
水冻胶压裂液添加剂
▲稠化剂
植物胶及衍生物 — 胍胶（羟丙基胍胶） — 田箐、香豆胶、魔芋胶等
纤维素衍生物 — 羧甲基纤维素钠盐（CMC） — 羟乙基纤维素（HEC） — 羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC）
生物聚多糖 — 黄原胶
工业合成聚合物 — 聚丙烯酰胺（PAM） — 部分水解聚丙酰胺（PHPAM） — 甲叉基聚丙烯酰胺（MPAM）
mi n 下测 定。
水冻胶压裂液添加剂
▲ 交联剂
两性金属（非金属）含氧酸盐 —硼酸盐、铝酸盐、锑酸盐和钛酸盐等 弱酸强 碱盐
无机盐类两性金属盐 —如硫酸铝、氯化铬、硫酸铜、氯化锆等强酸 弱碱盐
无机酸脂 —如硼酸酯、钛酸酯、锆酸酯
醛类 —甲醛、乙醛、乙二醛等
水冻胶压裂液添加剂
▲破胶剂
生物酶
适用温度21 ～ 54℃,pH值范围pH=3 ～ 8,最佳 pH=5
压裂的作用与目的
在注入压裂液时携带一定粒径的固体支撑物（粒 径0.4～1.0mm的天然石英砂或人造高强度陶粒）， 使其按需要模式停留在裂缝里，使支撑裂缝保持一定 的张开程度。在压裂液破胶返排后，这些裂缝为地层 中的油气提供了高导流能力的通道，从而提高了油气 井的产量。
压裂的内涵与发展方向
气价 储层特征
对压裂液的性能要求
❖压裂液
预前置液 前置液 携砂液 顶替液
对地层降温冷却和预处
理传，递以压减力少，后使续地主层工破作裂， 液产对生地裂层缝的以伤备害后。面一的般携 为砂活液性进水入。。在温度较高
的将地支层撑，剂带它入还裂可缝以中进并一 步将起砂到子降分温布在作预用定。的一位般 为置高上粘。冻同胶时。可使裂缝延