压裂液使用指导

压裂基本知识

地层水:配伍性最好, 但悬砂性能差前提是支撑剂的密度降下来。最小的伤害就在于使用地层水加入添加剂，对支撑剂进行改进，利用纳米技术使得它的密度很水一样，强度还要好，那么在水中就能悬浮，这样就达到无伤害的目的。风险大

水力压裂改造技术主要机理为：

通过高压驱动水流挤入煤中原有的和压裂后出现的裂缝内，扩宽并伸展这些裂缝，进而在煤中产生更多的次生裂缝与裂隙，增加煤层的透气性。且可产生有较高导流能力的通道，有效地连通井筒和储层，以促进排水降压，提高产气速度，这对低渗透煤层中开采煤层气尤为重要. 可消除钻井过程中泥浆液对煤层的伤害，这种地层伤害可急剧降低储层内部的压降速度，使排水过程变得缓慢，影响煤层气的开采。这种技术在煤层气生产实践中也存在一些问题：

由于煤层具有很强的吸附能力，吸附压裂液后会引起煤层孔隙的堵塞和基质的膨胀，从而使割理孔隙度及渗透率下降，且这种降低是不可逆的，因此，目前国内外在压裂改造技术中，开始使用大量清水来代替交联压裂液，以预防其伤害，但其造缝效果受到一定的影响；

由于煤岩易破碎，因此，在压裂施工中，由于压裂液的水力冲蚀作用及与煤岩表面的剪切与磨损作用，煤岩破碎产生大量的煤粉及大小不

一的煤屑，不易分散于水或水基溶液，从而极易聚集起来阻塞压裂裂缝的前缘，改变裂缝的方向，在裂缝前缘形成一个阻力屏障。

对于构造煤（soft coal），采取压裂的办法行不通，因为受压煤层的透气性会更低. 构造煤主要难点：强度弱、煤岩碎、非均质强、渗透性差

清洁压裂液（ClearFRAC）

清洁压裂液的工作原理：加入的表面活性剂形成的胶束，可以在特定的盐浓度下产生，获得粘度，可以在稀释获得遇见亲油相以后通过减少胶束过流面积以后去除粘度。它一种粘弹性流体压裂液，主要成分包括长链的表面活性剂(VES)、胶束促进剂(SYN)和盐(KCl)，目前国内外广泛使用是第一代VES 压裂液，主要是阳离子型季铵盐表面活性剂，它们是CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）、Schlumberger的JB508型表面活性剂和孪生双季铵盐类表面活性剂。VES压裂液粘度低，但依靠流体的结构粘度，能有效地输送支撑剂，同时能降低摩阻力。与传统聚合物压裂液（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，低分子量的国内也自称是清洁压裂液）相比，该压裂液配制简单，不需要交联剂（理论上没有可在砂体中形成聚合物堵塞的可能）、破胶剂和其他化学添加剂，因此，几乎无地层伤害并能使充填层保持良好的导流能力。

清洁压裂液的优点

（1）不用破胶剂当棒状胶束与油、气或地层水接触时可转化为很小的球状胶束，体系的粘度变得很低，在储层条件下不需要另加破胶剂即可破胶。彻底破胶后粘度约为3mPa.s，相当于清水，易返排。其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）因清洁压裂液主要成份是表面活性剂，其分子直径仅为瓜胶的1/5000，滤失不随时间改变，不形成滤饼，滤后不形成残渣，施工后易返排，能充分保留支撑裂缝的导流能力；

（3）携砂能力强，抗剪切力强压裂时排量的选择空间较大，有利于控制裂缝的纵向延伸，有利于形成更长的支撑裂缝，在较低粘度下，就具有良好的携砂能力，节约了砂，也降低了所需净压力的大小；（4）对储层的伤害小对岩心的伤害率仅为3-5%，裂缝渗透率能保持在90%，且返排率一般大于65%，高的能达90%左右，KCl成分能够防止粘土遇水膨胀，清洁压裂液中的表面活性剂（VES）也具有较好的粘土稳定作用，室内实验证明VES若与KCl复配使用，防膨效果更佳，能够降低粘土膨胀对煤层的伤害

（5）施工摩阻低现场试验表明：清洁压裂液摩阻仅为交联瓜胶压裂液的1/3。这就减少了施工作业风险并降低了施工水马力。这种低摩阻特性使采用连续油管进行压裂施工成为可能，清洁压裂液可以由13/4″连续油管泵送到3600m井下，并且清洁压裂液管路摩阻很低，可以做到清水的一半以下；

（6）添加剂少常规聚合物基压裂液通常需要10-15种添加剂，而清洁压裂液只需要1-3种添加剂, 配制时只需与水充分混合，可随时调整粘度，不需要长时间溶胀，无毒无腐蚀性，便于现场施工；

清洁压裂液的缺点：

（1）滤失速率上比较大，因为它无法形成泥饼，且在高渗透地层压裂时，滤失大；其砂比通常无法达到胍胶的水平，也就是说如果你要追求端部脱砂，清洁压裂液不是好的选择；

（2）费用比较昂贵，国内做的（真实性尚待验证，只收到报价）每方价格也上千，斯伦贝谢来做的话经过伴氮以后也要6000以上；（3）耐高温能力不如改性胍胶；

清洁压裂液的适应性

清洁压裂液适用于低温浅井、低渗透、水敏储层压裂施工。所选的储层油气储量要丰富，能量要充足。在压裂选井选层时，要有针对性，以便获得最大的经济效益。

用压裂液说明：

清洁压裂液用于油田具有突出的优势，无残渣，伤害小，由于分子量小没有滤饼，是全滤失，如果滤失时剪切速率下，或者说压差小时，滤失反而更低。

泡沫压裂主要适用与低压，难返排的储层，具有返排的动力和低伤害。加重压裂液主要用于破裂压力高的储层。

超级瓜胶压裂液主要用于低渗储层9渗透率小于0.5，残渣伤害是主要影响因素。

其它情况使用普通的压裂液。

低浓度胍胶压裂液

低分子胍胶压裂液（可重复使用）

疏水缔合聚合物压裂液

清洁压裂液(VES)

无伤害压裂液

聚合物压裂液

超低密度支撑剂BJ

新型压裂液：清洁压裂液(清洁压裂液，高携砂性能和低伤害是主要亮点，但目前耐温性能不高和滤失性大是影响其在深层高温井上应用的主要因素，其次是价格较高。)、酸性压裂液、复合压裂液、低聚合物压裂液、低伤害超级瓜胶压裂液、羧甲基瓜胶压裂液、RPM压裂液、醇基压裂液、加重压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液、可回收压裂液、自生热压裂液等等。

酸液：变粘酸(这种体系的出现主要是为了解决酸化均匀布酸以及酸压中酸液滤失的问题。稠化剂就是普通的聚丙烯酰胺类共聚物，交联剂为铁或锆。如果用铁做交联剂破胶剂就得选用还原体系，如果用锆