03压裂液介绍-网上下载解析
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
问题三：破胶速度过快或过慢 原因1：APS或胶囊破胶剂加入比例不合适； 解决方法：优化破胶剖面。 原因2：液体pH值偏低，导致过早破胶； 解决方法：增加循环时间，保证液体循环均匀。 原因3：瓜胶和交联剂浓度较低，导致液体破胶时间较短；
解决方法：适当优化瓜胶和交联剂浓度。
第十三页，共19页。
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。
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
解决方法：更换原材料。
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目录
第十七页，共19页。
六、总结
1、添加剂与化学是基础； 2、流变性能是施工保证；
3、标准是尺，实验是眼； 4、现场监督是关键。
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请各位领导批评指正
第十九页，共19页。
常规压裂液建议在配液4h以后进行压裂施工； 若压裂液隔夜使用必须在施工前对每罐液进行系统检测； 施工过程中严格监控APS、胶囊破胶剂、交联剂的加量，严格按照设计执行 ；
压裂液总结PPT
清洁压裂液
定义：又称为粘弹性表面活性剂压裂液，是一种基于粘弹性表面活 性剂的溶液。 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。 作用机理：在水中特种表面活性剂随着浓度增加形成棒状胶束结 构。 ▲利用烃类有机物增溶到胶束中并使其分裂而破胶。 VES压裂液携带支撑剂是依靠流体的结构粘度，同时能降低摩阻 力。 VES压裂液与聚合物压裂液不同，它无造壁性，不会留下滤饼。
凝胶破胶形成低粘度水溶液，流阻降低；在裂缝中接触到原油或天然气同样如此。 机理二：在地层水的作用下，清洁压裂液液体因稀释而降低了表面活性剂浓度，棒状胶束也不再相
互纠缠在一起，而呈现单个胶束结构状存在。
与传统聚合物压裂液对比：
➢传统聚合物压裂液随压力增大滤失严重；而VES压裂液对压力不敏感。 ➢VES压裂液不含聚合物，显著降低了残渣在支撑剂填充带和裂缝表面 上的吸附量，形成高导流能力的裂缝。 ➢VES压裂液无造壁性，不会留下滤饼，对地层污染程度较小，改善了 负表皮系数，从而增加了油气井产能。
水平运动及其它因素综合作用引起介质内部单位面积上的作用力。
裂缝的形态与方位
油层通过压裂后形成的裂缝有 两种形态：即水平裂缝和垂直 裂缝。
原理：裂缝面垂直于最小 主应力方向。
岩石 轴应力分布图
压裂液性能及分类
根据压裂液在不同阶段的作用分为：前置液、携砂液、顶替 液。 前置液作用：主要是破裂地层形成一定几何尺寸裂缝。 携砂液作用：将支撑剂带入裂缝并将砂子置于预定位置上。 顶替液作用：将井筒中的携砂液全部替如到裂缝中。
对压裂液的性能要求
(1)滤失少 ；(2)携砂能力强； (3)低摩阻 ； (4)热稳定性和抗剪切稳定性； (5)与地层岩石和地下流体的配伍性； (6)低残渣、易返排 ； (7)价格便宜、宜配制、货源广。
压裂工艺基础知识介绍
压裂工艺基础知识介绍目录一、压裂工艺概述 (2)1. 压裂工艺定义及重要性 (3)2. 压裂工艺发展历程 (3)3. 压裂工艺应用领域 (4)二、压裂原理与基本流程 (5)1. 压裂原理简介 (6)（1）岩石破裂理论 (7)（2）水力压裂基本原理 (8)2. 压裂基本流程 (9)（1）前期准备 (10)（2）压裂施工 (11)（3）后期评估 (13)三、压裂设备与技术参数 (14)1. 压裂设备组成 (15)（1）压裂泵 (15)（2）高压管汇 (17)（3）地面设备 (18)（4）井下工具 (19)2. 技术参数介绍 (20)（1）压力参数 (22)（2）流量参数 (23)（3）化学药剂参数 (24)四、压裂液与支撑剂 (25)1. 压裂液介绍 (27)（1）压裂液种类与特性 (28)（2）压裂液性能要求 (30)2. 支撑剂介绍 (31)（1）支撑剂种类与特性 (32)（2）支撑剂作用及选择要求 (33)五、压裂工艺优化与新技术发展 (34)一、压裂工艺概述压裂工艺是一种用于开采石油和天然气资源的地质工程技术，它通过在地层中注入高压水，使岩石发生裂缝和破碎，从而释放出地下的石油和天然气资源。
压裂工艺在全球范围内得到了广泛的应用，尤其是在美国、加拿大、中国等国家的油气田开发中发挥了重要作用。
压裂工艺的主要目的是提高油气井的产量，延长油气井的使用寿命，降低生产成本。
随着科技的发展，压裂工艺也在不断地改进和完善，以适应不同类型的油气藏和地层条件。
压裂工艺主要包括水力压裂、化学压裂和生物压裂等多种类型。
水力压裂是最早的一种压裂方法，主要利用高压水流产生的压力差来破碎岩石。
随着技术的进步，化学压裂逐渐成为主流技术，它通过向地层中注入特殊的化学剂，使岩石发生化学反应，从而产生裂缝和破碎。
生物压裂则是近年来发展起来的一种新型压裂技术，它利用微生物降解有机物的过程来产生裂缝和破碎。
压裂工艺作为一种重要的地质工程技术，为石油和天然气资源的开发提供了有效的手段。
压裂液与支撑剂PPT课件
1/2
滤失对液体效率的影响
低的液体效率
短裂缝 高液体效率
长裂缝
高滤失 低滤失
液体效率
• 裂缝中液体的百分比 • 影响产生的裂缝尺寸 • 高漏失可导致砂堵 • 低漏失会延长闭合时间，影响支撑剂的铺置
- 对流 - 沉降
压裂液的类型
• 水基压裂液
- 线性胍胶压裂液 - 交联胍胶压裂液
• 泡沫基或高能压裂液
pH 值范围
3-14 3-14 3-14 3-14 3-14 3-14 NA
温度范围 70-130 °F 100-250 °F 100-250 °F 130-260 °F* 70-120 °F 180-250 °F 100-300 °F 100-300 °F 200 + °F**
* 温度超过180°F时，失效非常快，并且非常敏感 ** 碳酸盐岩油藏不可用
线性胍胶粘度曲线实例
.
J-876 (HPG)
90
表观粘度 @ 300 rpm, (511 sec-1 )cp
70
lbs/1,000
60 50
50
30
40
30 10
30 40 50 60 70 80 90 100 110
温度, °F
Source: Dowell Schlumberger
交联凝胶压裂液
• 杀菌剂 • 表活剂 • 粘土稳定剂 • 降阻剂 • 转向剂 • 降滤剂
相关的配伍性
• 每种情况使用最少量的添加剂 • 检验所有添加剂的配伍性 • 很多添加剂热敏和/或对pH值敏感
杀菌剂
• 所有水包含细菌 • 水基压裂液通常使用杀菌剂 • 需要控制喜氧菌和厌氧菌的生长 • 细菌会伤害有机聚合物，损害连接，减少粘度
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。
05
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
1 2 3
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
压裂液
压裂液1油层造缝机理 (2)1.1 油层压裂原理 (2)1.2裂缝形成 (3)1.3影响裂缝形成的因素 (5)1.4油层水力压裂的作用 (5)2压裂液性能及分类 (6)3水基压裂液 (8)3.1天然植物胶水基压裂液 (8)3.2纤维素衍生物压裂液 (15)3.3合成聚合物压裂液 (16)3.4水基压裂液添加剂 (18)4油基压裂液 (29)4.1稠化油压裂液 (29)4.2油基冻胶压裂液 (29)5泡沫压裂液 (31)5.1泡沫压裂液的组成 (31)5.2泡沫压裂液的性能及表征 (33)5.3影响泡沫压裂液性能的因素 (35)6清洁压裂液 (36)6.1粘弹性表面活性剂压裂液的特点 (37)6.2清洁压裂液的流变性能和应用性能 (37)6.3清洁压裂液的现场施工工艺及应用情况 (40)7压裂液性能评价 (41)7.1裂缝几何尺寸与压裂液粘度的关系 (41)7.2压裂液滤失性 (41)7.3压裂液流变学 (42)7.4压裂液流变性 (44)8压裂工艺技术 (49)8.1选井选层 (49)8.2压裂施工工艺 (49)8.3高砂比压裂技术 (50)8.4人工隔层控制垂向裂缝高度技术 (50)参考文献 (53)油层水力压裂，简称为油层压裂或压裂，是20世纪40年代发展起来的—项改造油层渗流特性的工艺技术，是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施。
它是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，随即在井底附近形成高压。
此压力超过井底附近地层应力及岩石的抗张强度后，在地层中形成裂缝。
继续将带有支撑剂的液体注入缝中，使缝向前延伸，并填以支撑剂。
这样在停泵后即可形成一条足够长，具有一定高度和宽度的填砂裂缝，从而改善油气层的导流能力，达到油气增产的目的(如图3-1)。
图3-1压裂过程示意图在提高油气产量和可采储量方面，水力压裂起着重要的作用。
1947年出现的压裂技术已成为标准的开采工艺，到1981年压裂作业数量已超过80万井次，至1988年，作业总数发展至100万井次以上，大约近代完钻井数的35%~40%进行了水力压裂。
压裂液简介
第 2 页
根据压裂液在压裂过程中不同阶段的作用，可 简单分为前置液、携砂液和顶替液。 -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。 -携砂液：它是将支撑剂 ( 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，同时还有造缝 和冷却地层的作用。 -顶替液：其作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂 缝中。
四、优质高效的压裂液性能 1.粘弹性好，悬浮性能好，携砂性能强； 2.摩阻损失小，便于输送； 3.易破胶，破胶彻底，残渣少，无滤饼形成； 4.对地层损害低（低残渣、易返排）； 5.滤失量小，增产效率高； 6.配伍性好，不引起粘土膨胀或产生沉淀堵塞 地层； 7.性能稳定，抗剪切能力强，耐温性好； 8.材料来源广，成本低，可广泛应用。
第 7 页
油基压裂液基本特点：
油的滤失量大 容易引起火灾
磨阻较大
易造成地面、设备、 人员油污
改造效果较差
成本高
适用于低压、强水敏地层， 在压裂作业中所占比重较小。
第 8 页
3、泡沫压裂液
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
溶胶剂：交联液=100:（1~12）
第 6 页
2、油基压裂液
油基压裂液是以油为溶剂或分散介质，与各种添加 剂配制而成的压裂液 油基压裂液分主要包含稠化油压裂液和油基冻胶压 裂液
-油基冻胶压裂液配液方法：
压裂液(3)
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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。
(完整)压裂液总结,推荐文档
压裂液总结压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能，较低的摩阻压降，优秀的支撑剂输送和悬浮能力，而在施工结束后，又能够快速彻底的破胶返排，残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好，对储层造成的潜在性伤害应最小，从而获得较理想的施工效果。
因此，在优选水力压裂所用的工作液时，应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍，对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手，优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。
压裂是油气井增产，水井增注的有效措施之一。
特别适于低渗透油气藏的整体改造。
压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝，能改善储集层流体向井内流动的能力，从而提高油气井产能。
然而，压裂作业中压裂液进人储集层后，总会干扰储集层原有平衡条件，压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用，当前者占主导时，压裂增产，反之则造成减产。
为了获得较好增产效果，就应充分发挥其改善储集层的作用，尽量减少对储集层的伤害。
一、压裂液对油气层的损害压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有：一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害；二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害；三是压裂施工过程中的损害。
1．压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害1）压裂液滤液对油层的损害在压裂施工中，向储集层注人了大量压裂液，压裂液沿缝壁渗滤人储集层，滤液的侵人改变了储集层中原始含油饱和度，并产生两相流动，流动阻力加大。
毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。
如果储集层压力不能克服升高的毛细管力，则出现严重和持久的水锁。
油水井的化学改造—压裂
水基压裂液
01
02
03
水基泡沫压裂液特点
低粘度（但悬砂能力强）
低摩阻
低滤失量
04
对地层伤害小
05
易返排
06
压裂效率高
适合于低压、低渗透、水敏性强的浅油气层压裂
知识点2：压裂液及其稠化剂
水基压裂液
水基冻胶泡沫压裂液
稠化剂
水基泡沫压裂液 + 交联剂
破胶剂
水基冻胶泡沫压裂液
知识点2：压裂液及其稠化剂
水基压裂液
02
降滤失性能好
03
添加破胶剂
知识点2：压裂液及其稠化剂
水基压裂液
4、水基泡沫压裂液
是指以水作分散介质，以气作分散相的压裂液。
由水、气体、起泡剂、稳泡剂配成。
起泡剂：AS、ABS、OP、烷基硫酸酯盐、季铵
盐等，加量0.5-2.0%，泡沫特征值0.5-0.9。
气体：氮气、二氧化碳
知识点2：压裂液及其稠化剂
压裂概述
知识点 02
压裂液及其稠化剂
知识点 03
压裂液添加剂
任务四：压 裂
知识点 03
压 裂 液 添 加 剂
知识点3：压裂液添加剂
四
破坏剂
在指定时间内能将压裂液的粘度减到足够低
的化学剂。
减小地层污染
知识点3：压裂液添加剂
1、水基压裂液用破坏剂
过氧化物
主要是破胶剂 酶
潜在酸
潜在螯合剂
知识点3：压裂液添加剂
阳离子表面活性剂
非离子表面活性剂
浊点低于地层温度
HLB值8－18，加量1－3％
油水比50：50－80：20
知识点2：压裂液及其稠化剂
第三章 压裂液
一般基液属于牛顿流体或粘塑性非牛顿流体。
图3-27 增稠剂溶解时间与粘度关系
压裂液初始粘度
初始粘度是基液开始进一步增稠或交联15s至2min内的粘度变化 范围。代表压裂液在混砂罐内的携砂粘度
压裂液的流变性
压裂液指已充分增稠或交联的，可用于携砂的液体，其试样不含 支撑剂。 水基和油基高分子增稠性压裂液属于粘塑性非牛顿流体，并且具 有抗剪切、触变特性和较好的粘弹性，一般均以测定其粘性流性质为 主。而水基和油基冻胶压裂液则是属于粘弹性非牛顿流体，同时具有 粘性和弹性，需进行粘性和弹性的测定。
(2) 油气井增产、水井增注
60 50 40 30 20 100 80
日产液量 日产油量 含水
60
40 20
10
0
0
1-Oct-00 25-Oct-00 18-Nov-00 12-Dec-00 5-Jan-0123-Jan-01 7-Oct-00 31-Oct-00 24-Nov-00 18-Dec-00 11-Jan-01 13-Oct-00 6-Nov-00 30-Nov-00 24-Dec-00 17-Jan-01 19-Oct-00 12-Nov-00 6-Dec-00 30-Dec-00 29-Jan-01
z
y
y
x
x
一、裂缝形成
３、裂缝的宽度
闭合宽度：地面外来压力消失后，裂缝闭合后的宽度。
压裂宽度：压裂过程中裂缝张开的宽度。
＊压裂宽度始终大于
闭合宽度
裂缝宽度分布示意图
裂缝长度示意图
一、裂缝形成
４、裂缝的长度
表征方法：压裂缝长和有效缝长(又称支撑缝长) ；
携砂液 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置于预定位置上的作用。携砂液具有造缝及冷却地
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。
西南石油大学-压裂液概述及新型压裂液PPT63页
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
西南石油大学-压裂液概述及新型压裂液
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
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的还原性化学品，有效降低了破胶剂活化温度。
3.压裂液添加剂- pH值调节剂
pH调节剂可控制稠化剂水合增粘速度、交联剂 所需的pH值范围和交联时间；
当pH值较低时，大多数液体迅速破胶； 当pH值较高时，压裂液的温度稳定性好，破胶 时间较长；
压裂液的pH值应控制在合理的范围。
3.压裂液添加剂-表面活性剂
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。
3.压裂液添加剂-粘土稳定剂
防止粘土膨胀、分散和运移
无机盐KCl，提高压裂液矿化度，有效压缩使粘土膨
120-160
309 100-160 170-280 297
按行业标准SY/T5764-1995和SY/T5766-1995检测七项,重 要的、直接影响压裂液性能的指标是水不溶物和粘度。
3.压裂液添加剂-交联剂
交联剂是能通过交联离子（基团）将溶解于水中的高分 子链上的活性基团以化学链连接起来形成三维网状冻胶 的化学剂。 常用交联剂一般分为无机和有机两类，无机类有十水合 四硼酸钠（俗成硼砂），一般为非延迟交联；有机类包 括有机硼络合物（JL系列），多为可延迟交联。 交联时间为线性胶溶液加入交联剂至呈现刚性结构所需 要的时间。
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。 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。
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。
（3）乳化压裂液体系
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。
二、压裂液概述
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 1950 60 1960 70 1970 年代 80 1980 90 1990 100 2000
低渗油气藏压裂液应用介绍
目录
一、压裂液介绍 二、压裂液概述 三、压裂液添加剂 四、压裂液性能测试 五、压裂液的现场质量控制
一、压裂液介绍
1.压裂液(fracturing Fluid)定义
-压裂施工中用到的工作液。
-压裂液是由多种添加剂按一定配比形成 的非
均质不稳定化学体系。
-按泵注顺序和所起的作用不同，压裂液分为
3.压裂液添加剂-交联剂
延迟交联有利于交联剂的分散，产生更高的粘度并改善压 裂液的温度稳定性。同时，延迟交联使管路中流动的大部 分是线性胶，而能形成低的泵送摩阻。
行业标准SY/T6216-1996规定交联剂检测8项指标，关键
是交联时间、耐温能力和破胶能力。
有机硼交联压裂液具有可控制的延迟交联作用、耐高温和
胍胶是一种由甘 露糖和半乳糖组成的 长链高分子聚合物， 原料是生长在巴基斯
坦和印度的胍胶豆胚
乳。胍胶粉有15%18%的不溶残余物。 利用丙烯氧化物可将
胍胶改性为羟丙基胍
胶（HPG），可去除 聚合物中大量的植物 成分，水不溶残余物 最小时仅含2%-4%。
常用稠化剂性能
稠化剂 香豆胶
含水量 （%）
4.5-9.0
二、压裂液概述
(1) 水基压裂液体系
水基压裂液：交联冻胶压裂液和线性胶压裂液。
交联冻胶压裂液：是目前压裂液应用的主要类型， 发展的方向是低成本、低伤害。 交联冻胶在上世纪60年代末开始使用，被认为是 压裂液技术上的重弹性和塑性，在水力造缝与携砂能力等方面
优于线性胶压裂液。
水不溶物 含量(%)
6.0-13.0
1%溶液粘度
30℃、170S-1、 mPa.s
160-210
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）
8.0-14.0
9.5 6.0-11.0 7.0-12.0 8.2
20.0-35.0
20.0 7.5-16.0 8.0-15.0 4.4
预前置液、前置液、携砂液和顶替液。
一、压裂液介绍
2.压裂液应用必备的条件
-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。
二、压裂液概述
1.压裂液按化学性状分类（分散介质） -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
胀的双电层，并且钾离子大小恰能进入粘土的硅氧四 面体的六角空间，防止粘土膨胀、分散和运移。
阳离子聚合物，带正电的表面活性剂被带负电的粘土 吸附，造成电荷中和并降低粘土的离子交换能力，使
粘土不再因吸附水合阳离子而发生膨胀。
3.压裂液添加剂-杀菌剂
所有的水含有细菌；
水基液必须加有杀菌剂；
－每种液体需要最少的添加剂；
－检查所有添加剂的配伍性； －添加剂对温度和pH的敏感性，按设计的配比 加入。
3.压裂液添加剂- 稠化剂
水溶性聚合物作为稠化剂(增稠剂)是水基压裂 液的基本添加剂。 植物胶（如胍尔胶、香豆胶、田菁胶、皂仁胶、 槐豆胶、魔芋胶和海藻胶）及其衍生物 纤维素的衍生物(如羧甲基纤维素、羟乙基纤 维素等)； 合成聚合物（如聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯 酰胺、羧甲基聚丙烯酰胺等）,以及生物聚合物 （黄胞胶）。
自动破胶三大特性。
3.压裂液添加剂-破胶剂
使压裂液交联冻胶发生化学降解，由大分子变成小分 子，有利于压后返排，减少储层伤害。 水基交联冻胶压裂掖常用的破胶剂有酶、氧化剂（常 用过硫酸盐）和酸。 生物酶和催化氧化剂适应于21-54℃； 一般氧化剂适应于54-93℃。 低温破胶活化剂，针对过硫酸铵分解温度较高而开发
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