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
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。 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， 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。 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， 交联冻胶在上世纪60年代末开始使用，被认为是 60年代末开始使用 压裂液技术上的重大进步。 压裂液技术上的重大进步。交联冻胶在使用上表现出 很强的粘弹性和塑性，在水力造缝与携砂能力等方面 很强的粘弹性和塑性， 优于线性胶压裂液。 优于线性胶压裂液。
破乳剂，与原油之间配伍性好， 破乳剂，与原油之间配伍性好，有效破除油 液乳化。 液乳化。 助排剂，降低表、界面张力，增大接触角， 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。 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， 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。 溶液的表面张力，促进残液的返排。
3.压裂液添加剂 稠化剂 压裂液添加剂压裂液添加剂
水溶性聚合物作为稠化剂(增稠剂) 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。 液的基本添加剂。 植物胶（如胍尔胶、香豆胶、田菁胶、皂仁胶、 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） 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、 纤维素的衍生物(如羧甲基纤维素、羟乙基纤 维素等)； 维素等) 合成聚合物（如聚丙烯酰胺、 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） 酰胺、羧甲基聚丙烯酰胺等）,以及生物聚合物 黄胞胶）。 （黄胞胶）。
四、压裂液性能测试 1.压裂液特性 压裂液特性
粘度 控制缝宽（近井地带） -控制缝宽（近井地带） -影响支撑剂传输 液体滤失 -控制总的液体滤失 -影响裂缝的几何尺寸 密度 -控制静水压梯度 -影响支撑剂传输 摩阻 -控制施工压力 -影响注入排量 pH值 pH值 -控制交联反应时间 -影响液体性能
4.压裂液添加剂的质检 压裂液添加剂的质检
（3）质量检查 ）
（1）在油气工艺研究院油田化学与防腐实验室设有 压裂酸化添加剂和支撑剂质检中心， 压裂酸化添加剂和支撑剂质检中心，负责油田公司 规定的定期和抽查质检工作。 规定的定期和抽查质检工作。 （2）在油气院靖边支撑组和陇东支撑组设有压裂液 添加剂和支撑剂现场质检点， 添加剂和支撑剂现场质检点，每月定期和抽查现场 压裂液添加剂和支撑剂的质量情况。 压裂液添加剂和支撑剂的质量情况。
稠化剂 杀菌剂 破胶剂 pH值调节剂 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 压裂液添加剂应用的基本要求 －每种液体需要最少的添加剂； 每种液体需要最少的添加剂； 检查所有添加剂的配伍性； －检查所有添加剂的配伍性； 添加剂对温度和pH的敏感性， pH的敏感性 －添加剂对温度和pH的敏感性，按设计的配比 加入。 加入。
30℃、170S-1、 mPa.s
160-210 120-160 309 100-160 170-280 297
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 压裂液添加剂-交联剂 压裂液添加剂
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。
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 压裂液(fracturing Fluid)定义 压裂液 -压裂施工中用到的工作液。 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
所占比例（%） 所占比例（
美国不同压裂液类型发展趋势对比
70 60 50 40 30 20 10 0 50 1950 60 1960 70 1970 年代 80 1980 90 1990 100 2000
油基压裂液 水基压裂液 泡沫压裂液 清洁压裂液
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 构成水基交联冻胶压裂液体系主要包括
3.压裂液添加剂 粘土稳定剂 压裂液添加剂-粘土稳定剂 压裂液添加剂
防止粘土膨胀、 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 ，提高压裂液矿化度， 无机盐 胀的双电层， 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。 面体的六角空间，防止粘土膨胀、分散和运移。 阳离子聚合物， 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， 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。 粘土不再因吸附水合阳离子而发生膨胀。
二、压裂液概述
1.压裂液按化学性状分类（分散介质） 压裂液按化学性状分类（分散介质） 压裂液按化学性状分类 --交联冻胶 -水基--交联冻胶、线性胶 水基--交联冻胶、 -油基--稠化柴油（原油）、油冻胶 --稠化柴油 ）、油冻胶 油基--稠化柴油（原油）、 --水包油 -乳化--水包油、油包水（水基-线性、交联） 乳化--水包油、油包水（水基-线性、交联） --氮气 -泡沫--氮气、二氧化碳、双元 泡沫--氮气、二氧化碳、 --甲醇 -醇基--甲醇 醇基---纯二氧化碳 -气体--纯二氧化碳 气体--
3.压裂液添加剂 压裂液添加剂-交联剂 压裂液添加剂
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 SY/T6216-1996 SY/T6216 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 自动破胶三大特性。
3.压裂液添加剂 简述 压裂液添加剂-简述 压裂液添加剂
添加剂类型 杀菌剂 破胶剂 pH调节剂 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 代表产品 1227、 1227、甲醛
氧化剂, 降低液体粘度 酸, 氧化剂, 胶囊破胶剂 氢氧化钠, 控制 pH 氢氧化钠, 醋酸 防止粘土膨胀 KCl, NH4Cl, KCl 替代物 4 粉砂, 使液体转向 粉砂, 硼酸
柴油, 颗粒, 提高液体效率 柴油, 颗粒, 细砂 丙烯酰胺共聚物 降低摩阻 乙酸、柠檬酸、 铁离子稳定剂 防止铁沉淀 乙酸、柠檬酸、EDTA, NTA 表面活性剂 降低表面张力 氟碳, 非离子表面活性剂 氟碳, 温度稳定剂 保持液体粘度 甲醇, 硫代硫酸钠 甲醇,
4.压裂液添加剂质检 压裂液添加剂质检
3.压裂液添加剂 压裂液添加剂-破胶剂 压裂液添加剂
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 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 3.压裂液添加剂- pH值调节剂 压裂液添加剂
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3.压裂液添加剂-表面活性剂 压裂液添加剂
（1）采油、采气工程方案要求： ）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 加强压裂液体系质量和技术监督管理， 质量稳定合格，性能符合标准要求； 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 加大压裂液体系中增稠剂、 力度，进行定期不定期抽样； 力度，进行定期不定期抽样； 每个产建区） ③ （每个产建区）每季度送样至油田公司指定部门质 检一次。 检一次。
胍胶是一种由甘 露糖和半乳糖组成的 长链高分子聚合物， 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%胍胶粉有15% 15%18%的不溶残余物。 18%的不溶残余物。 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 HPG），可去除 ）， 聚合物中大量的植物 成分， 成分，水不溶残余物 最小时仅含2%-4%。 最小时仅含2%-4%。 2%
均质不稳定化学体系。 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 按泵注顺序和所起的作用不同，
预前置液、前置液、携砂液和顶替液。 预前置液、前置液、携砂液和顶替液裂液应用必备的条件
-与地层岩芯和流体配伍性良好； 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； -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； -造缝并沿涨开的裂缝输送支撑剂； 耐温、耐剪切； -耐温、耐剪切； 施工完成后能够破胶，迅速返排； -施工完成后能够破胶，迅速返排； 易于控制、安全； -易于控制、安全； 经济可行。 -经济可行。
1.粘度测试 粘度测试
(τ) 牛顿流体 p 牛顿流体常数 = Q
p 或剪切应力
Q 或剪速率 (γ) γ
Q p
Q
1.粘度测试
马达
转筒
转子
测试液体 六速粘度计测试粘度示意图
1.粘度测试-表观粘度的测量
用现场配液用水和所用添加剂混合配制的压裂液 在现场应用六速粘度计实时测试，在低速100转 在现场应用六速粘度计实时测试，在低速 转 /min下，测试的读速乘3为表观粘度。 下 测试的读速乘 为表观粘度 为表观粘度。 测试交联冻胶交联时间和破胶时间。 测试交联冻胶交联时间和破胶时间。 在恒温、时间、 在恒温、时间、剪切速度的条件下测试液体