压裂液添加剂的作用及现场应用(长庆化工)

1、压裂液添加剂的作用及压裂液添加剂的作用及现场应用现场应用西安长庆化工集团有限公司西安长庆化工集团有限公司二零一四年一月二零一四年一月西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司目录目录前言一、水力压裂的作用及增产机理二、水基压裂液的主要添加剂三、水冻胶压裂液配制工艺四、压裂液现场质量控制西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司n 压裂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

2、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。n 目前长庆油田常用的压裂液体系为水基压裂液，主要是胍胶压裂液、稠化水清洁压裂液，其中羟丙基瓜尔胶系列冻胶压裂液占80%以上，稠化水清洁压裂液占15%左右，其它为推广试验性质。前言前言西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司水力压裂的作用n 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；n 减缓层间矛盾，改善中低渗透层的开采状况；n 解除近井地带的堵塞；n 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

3、油气井作出实际评价。一、水力压裂的作用及增产机理西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司（1）沟通油气储集区，增加单井控制储量，连通透镜体和裂缝带、扩大渗流面积。水力压裂增产机理（2）变径向流动为线性流动（3）解除污染西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司压裂液的组成（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。（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留在预定位置上作用。携砂液和其它压裂液一样，都有造缝及冷却地层作用。（3）顶替液：其作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝中。西安长庆油田化工集团有

4、限公司西安长庆油田化工集团有限公司压裂液的性能要求西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司粘土粘土稳定剂稳定剂助排剂助排剂 杀菌剂杀菌剂起泡剂起泡剂消泡剂消泡剂破乳剂破乳剂助剂助剂pH调节剂调节剂温度温度稳定剂稳定剂低温低温破胶破胶激活剂激活剂降滤失剂降滤失剂辅剂辅剂稠稠 化化 剂剂交联剂交联剂破胶剂破胶剂主剂主剂二、水基压裂液的主要添加剂西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司1.稠化剂 稠化剂是压裂液的主剂，主要作用是增粘，次要作用是降低滤失和减少压裂液摩阻等作用。它的水溶液通过与交联剂的交联作用，形成高分子网架结构的高粘弹冻胶，使其达到悬浮支撑剂和高裂缝粘

5、度的要求。 瓜尔胶系列是目前压裂应用最为广泛的稠化剂，其主要产品有瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶等，后者是瓜尔胶化学改性而成。瓜尔胶及改性瓜尔胶具有溶胀速度快，稠化能力强、热稳定性及剪切性好、滤失小、残渣低等特点，可满足不同井深及加砂规模的压裂施工，是目前应用最广泛的压裂液稠化剂。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司1.1技术指标 西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司1.2瓜儿胶系列的性能特点 (1)遇水迅速溶胀起粘，如果分散不好，会形成“鱼眼”； 瓜尔胶粉为200目过筛率大于90%的极细粉末，遇水后马上溶解起粘，随着羟丙基改性程度的提高，加快了溶解和溶胀速度。因

6、此，当羟丙基瓜尔胶粉遇水瞬间，若不能充分地冲击扩散开来，则未分散的团块或颗粒的表面迅速溶张，起粘形成糊状物，阻止水分向其内部渗入，且表面已溶胀的羟丙基瓜尔胶分子链之间相互缠绕，粘度高，又阻止了瓜尔胶分子的扩散，这样就导致形成了大小不一的“鱼眼”，随着时间的延长，水分的渗入，“鱼眼”吸水胀大，视密度降低，漂浮到液面上，表现为团块的“鱼眼”或中心有一个小硬核的糊状不溶物。 “鱼眼”或糊状不溶物一旦形成，即使室内在4000r/min的高强度搅拌下，也不能使其充分扩散消失。因此，形成“鱼眼”或糊状不溶物的主要影响因素是充分搅拌分散。配制质量合格的瓜尔胶压裂液的首要条件是加料时充分搅拌分散。因此瓜尔胶在

7、存储和装运过程中严禁遇水。 西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司 (2)酸性分散，碱性水合 瓜尔胶系列在酸性环境下遇水迅速溶胀起粘，极易形成“鱼眼”。随着水质pH增大，溶胀速度减缓。当水质pH值大于8.0时，瓜尔胶粉将不再溶胀起粘，经浸泡后变成微小的颗粒，久置后在容器底部形成饼状沉淀。 但瓜胶粉一旦已经起粘，加入碱性物质，在碱性环境下，其聚合物分子与水分子的亲合力增加，粘度提高（当瓜尔胶基液中加入高浓度碱液时，马上会出现类似于交联的现象，但搅拌均匀后交联现象随之消失，瓜尔胶液的粘度增大）。 现场根据瓜尔胶酸性分散、碱性水合的特性，为了防止配液过程中形成大量鱼眼，采取的措施有

8、：一是控制瓜尔粉成品本身的pH值（弱碱性，其水溶液pH值在7.07.5）来控制其溶胀速度，以满足不同水质pH配液的要求；二是先将水质pH值调到8.0以上，待瓜尔胶粉全部加入后，再将水质pH调到57，循环使其溶胀起粘，然后再将pH回调到7.0以上。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司 (3)交联的可逆性： 瓜尔胶系列可与硼、锆、锑等化合物在一定的pH值范围交联形成冻胶，不同的是，硼是瓜尔胶最好的交联剂，可形成挑挂的冻胶。 交联的可逆性指两方面：一是交联有一定的pH值范围，如瓜尔胶与硼交联的pH值为810，当pH值达到810时，形成可挑挂的冻胶。若用pH值调节剂如甲酸、乙酸、柠

9、檬酸等将体系pH值调至7.0以下，无论加多大量的交联剂，若体系pH仍在7.0以下，将不会交联形成冻胶，体系仍保持瓜尔胶基液的粘度。一旦将体系pH值回调至8.0以上，则马上交联形成冻胶。此性能可解决现场配液过程中，误将交联剂加入瓜尔胶基液罐中的问题，即在交联的大罐中加入酸性pH值调节剂，使体系的pH值在5.56.5，破坏掉交联状态。施工时根据交联的大罐中已有交联剂的含量，配制交联剂时，调整其浓度和加入碱性pH调节剂（如纯碱、片碱），使最终以正常交联比例混合后，交联剂的有效含量达到正常水平，体系的pH值达到8.010.0。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司 (3)交联的可逆性

10、： 另一可逆性指：所有压裂液无论稠化剂的组份或粘度如何，冻胶在剪切和加热条件下都将变稀，粘度减小。但在消除剪切或加热的影响，有些冻胶可恢复其原始状态（不能完全恢复，瓜尔胶分子存在热降解和剪切降解）。瓜尔胶与硼的交联就属于这种，即交联后，高剪切速率下，交联破坏，粘度降低，降低剪切速率后，冻胶粘弹性逐渐恢复；高温下粘度变小，低温下粘度恢复。瓜尔胶与过渡金属如锆、锑等形成的交联属于剪切降解，对剪切敏感，产生不可逆降解，即瓜尔胶分子与交联剂之间的化学键在高剪切速率下一旦破裂，就不可能再形成。因此对于含有锆、锑成份的复合交联剂，应控制交联时间在压裂液进入炮眼后再交联，以避开炮眼的高剪切。西安长庆油田化工

11、集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司 (4)细菌的腐败性： 瓜尔胶是从瓜尔豆中提取的天然聚糖，因此与淀粉一样易受到细菌的侵蚀，被破坏掉原分子链，变为小分子。 室内试验表明：含有10%以下水分的瓜尔胶系列在存放过程中，未见腐败变质的情况，只有含有高比例水份的瓜尔胶粉及其溶液腐败变质。 瓜尔胶溶液腐败变质后可闻到明显的瓜尔胶特有的腐臭味，溶液的pH值略有降低，经细菌分解的瓜尔胶成片状漂浮在液体表面或吸附杂质沉降在罐底。 现场和室内均表明，瓜尔胶溶液的腐败速度是温度、pH值和细菌含量的函数，气温超高，pH值越低（pH值低于7.5以下）、细菌含量超高，其腐败速度越快，甚至现场出现边配液边快速腐败的

12、现象，加入的稠化剂立即被腐败破坏掉，瓜尔胶基液没有一点增稠效果。三个影响因素中，温度是决定性因素，只有在适宜的温度下，低pH值促进了细菌对瓜尔胶的腐败。因此瓜尔胶压裂液在配方中应调整其pH值在8.5以上。 西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司 (5)温敏性 温敏性指两方面：一是瓜尔胶基液，随着温度的升高，其溶液粘度降低。同浓度下，20下的粘度比10下约低69mPa.s（六速粘度计测得数据），因此现场同配方的基液，冬季的粘度要高于夏季的粘度；二是冻胶的温敏性，即瓜尔胶冻胶对热降解敏感，对剪切降解次之。在较高温度下，随着时间的延长，其溶液粘度降低。 (6)随pH值的变色性 由于

13、加工工序的不同，一般瓜尔胶原粉显白色，改性粉显黄色。但无论是瓜尔胶原粉或是改性粉，也无论是成品或是其溶液，均存在酸性下显白色，碱性下显黄色（pH值大于7.0）的特性。因此简单地认为白色就是原粉，黄色就是改性粉的判定方法是错误的，没有理论根据。 西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司1.3注意事项注意事项 (1)瓜尔胶类为植物胶粉剂，易受细菌影响而降解，故存贮时不能受潮发霉，应贮存于阴凉、通风、干燥处。 (2)瓜尔胶类与水马上起粘，在配制前一旦见水，将失去其应有的性能。因此严禁水浸，一旦着火，应首先考虑用隔离法或窒息法灭火。 (3)酸性环境可使瓜尔胶类降解，应避免与酸共存储。

14、(4)硼类、锆类物质可使瓜尔胶类水溶液交联，在贮存和使用前应避免被此类物质污染。 (5)瓜尔胶系列基本无毒性。但粉尘对人体呼吸系统会产生刺激作用，操作时应戴防护口罩；瓜尔胶接触到皮肤后，吸收汗水后会起粘，因此应抖掉或擦掉；若进入眼睛，可吸水溶胀后磨擦引起眼炎，应立即用清水冲洗十五分钟以上，冲洗时应尽量地睁开眼睛。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司2.交联剂 交联剂是一种能与稠化剂线性大分子链形成新的化学键，使其联结成网状体型结构分子团的化学剂。 它可使稠化剂水溶液的粘度由30100mPas（170s-1），上升到上千毫帕秒，达到携带支撑剂的目的，所以交联剂是压裂液中最重要

15、的添加剂之一。 目前长庆油田使用的交联剂主要有硼砂和JL系列有机硼。 JL系列有机交联剂为植物胶交联用有机螯合高浓缩交联剂，具有交联范围宽，过交联不析水，低温冻胶不发脆，水化彻底、低温不返胶及冻胶抗温抗剪切性强，携砂性能好的特点。根据不同的井深及施工规模，可选用不同的交联剂。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司 型号指标JL1JL2JL3外观黄红色均相液体淡黄色均相液体无色均相液体pH值68689密度(30，g/cm3)1.201.301.151.251.201.30交联延迟时间（min）130.5216交联比100：0.30.6100：0.40.7100：0.81.2耐温

16、性（）10070150性能特点1、延迟交联时间可调，低温冻胶不脆，摩阻低，液体效率高。2、3600m以下井深及上古气层压裂用交联剂。1、交联性能好，低浓度稠化剂的交联剂，稠化剂浓度降至0.21%0.3%时也可满足1600m-3000m井深的压裂。2、油井及2800m以下井深压裂用交联剂1、延迟交联时间可调，低温冻胶不脆，摩阻低。2、适合于3600m以上深井及下古气层的压裂用交联剂。2.1技术指标 型号指标JL1JL2JL3外观黄红色均相液体淡黄色均相液体无色均相液体pH值68689密度(30，g/cm3)1.201.301.151.251.201.30交联延迟时间（min）130.5216交联

17、比100：0.30.6100：0.40.7100：0.81.2耐温性（）10070150性能特点1、延迟交联时间可调，低温冻胶不脆，摩阻低，液体效率高。2、3600m以下井深及上古气层压裂用交联剂。1、交联性能好，低浓度稠化剂的交联剂，稠化剂浓度降至0.21%0.3%时也可满足1600m-3000m井深的压裂。2、油井及2800m以下井深压裂用交联剂1、延迟交联时间可调，低温冻胶不脆，摩阻低。2、适合于3600m以上深井及下古气层的压裂用交联剂。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司（1）交联剂的浓度 每种压裂液都限定了交联剂最佳浓度范围，通常依聚合物类型、聚合物浓度和液体

18、pH值而定。如果交联剂浓度太低，交联速度较慢，那么粘度增长将比预期的要慢。如果交联剂浓度超过最佳范围，交联速度将比预期的要快，由于脱水收缩，最终粘度可能低得多。脱水收缩是由聚合物网格断裂引起的聚合物沉淀所致。情况最严重时，在环境取样条件下可以观察到游离水。不过，在延迟交联压裂液中监测到脱水收缩时，通常要把压裂液加热至预期的井下温度从而使全部交联液充分反应。 （2）控制pH值 所有交联压裂液都有一个特定pH值以使其达到最佳性能。如果不能保持特定pH值，液体就不能获得所需的交联速度和热稳定性。为了使交联压裂液中pH值的变化限于最小，交联压裂液中应包括缓冲液。压裂液造成的总污染能够克制缓冲液的作用并

19、影响交联液的性能。严格控制pH值是保证交联压裂液性能的关键，必须不断地监测。 2.2交联剂使用应普遍注意的问题西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司（3）化学污染 各种各样常用化合物和油田常用化学品影响交联剂化合物的性能。特别是这些污染降低或消除了交联作用，使液体粘度增长缓慢（交联时间极长），粘度显著下降。在最为显而易见的情况下，交联剂可能并不能增粘。在混合水中存在的“自然”化合物是酸式碳酸盐、磷酸盐和硅酸盐。大多数污染源来自于配制压裂液的混合水。除自然污染物外，很多表面活性剂、粘上稳定剂和起泡剂也都影响交联压裂液的性能。为了避免不配伍添加剂的污染，在装入混合水和配制压裂液之

20、前，压裂罐和混合设备应该倒空并洗净。而且，未经配伍性测试（特别是在预计液体温度下要进行流变性测试）不得更换添加剂。2.2交联剂使用应普遍注意的问题西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司（1）施工前严禁交联剂与稠化剂或其溶液接触；（2）硼砂和硼酸难溶于冷水，易溶于热水，配制过程中一定循环均匀，放置后部分未溶解的要产生沉淀，导致下部局部浓度过高，施工过程中影响交联；（3）现场可根据实际情况，对JL系列交联剂稀释后使用，稀释倍数不应大于5倍，否则将降低交联剂的性能。（4）有些有机硼交联剂显强碱性，水化剂过硫酸铵加入后会发生剧烈反应而失去作用，施工过程中交联剂、水化剂应从不同的管路直

21、接进入压裂液中，避免两者相遇发生反应。水化剂能否加入到交联剂中，应执行设计或室内试验确定。2.3现场使用过程中应注意的问题西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司（1）硼砂与硼酸对人体无危害，但强碱性的有机硼交联剂对人体有腐蚀性，溅及契肤和眼内时，应立即用大量清水冲洗15min以上，若溅及衣服上，应尽快更换，防止渗入接触到皮肤。（2）JL系列交联剂在冬季可能有部份结晶析出，对性能将会产生影响，因此冬季应防冻； （3）JL系列交联剂均为水剂，不易燃易爆，不挥发，可按常规化学品存储和运输。2.3危害与防护西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司3. 粘土稳定剂 在含

22、有粘土矿物的地层进行水力压裂时，随着压裂液体的注入，压裂液使地层岩石结构表面性质发生变化，水相与粘土矿物接触，或地层水相与压裂液水相的化学位差引起粘土矿物发生各种形式的水化，膨胀、分散和运移，对储集层的渗透率造成伤害，甚至堵塞孔隙吼道，对压裂处理效果产生极大的影响。 粘土稳定剂作用是通过改变粘土的结合离子，从而破坏双电层离子间的斥力或破坏离子交换能力达到稳定粘土矿物的作用。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司 目前常用的粘土防膨稳定剂主要有无机盐类、有机阳离子聚合物类。无机盐类具有易交换、不耐冲刷，有效时间短的特点，其主要产品是KCL；有机阳离子聚合物适用范围广，长久有效，

23、用法简单，用量少，抗酸液，盐液，碱液和油水的冲刷，我公司研制开发的YL-N、COP-1均属于这类粘土稳定剂。是针对大阳离子聚合物在低渗透油气层中可能形成桥堵，伤害地层研制开发的，适用温度范围宽（20260），分子量约800，对特低渗透油气层有特效。 YL-N、COP-1均为有机阳离子聚合物，可以有效地吸附在粘土表面，防止水敏性矿物水化膨胀及分散运移，而对油气层造成的伤害，具有适用范围广，用法简单，用量少，抗酸液，盐液，碱液和油水的冲刷，长久有效。适用于活性水、射孔液、压裂液、钻井液及酸化液等入井工作液体。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司4.杀菌剂 压裂液（尤其是以多聚糖

24、为主要成份的植物胶压裂液）中，特别容易滋生细菌，用来稠化水的多糖聚合物类（蔗糖聚合物）是细菌的极佳食物源。细菌的大量繁殖形成的菌体粘液和腐蚀产物，一是引起地层伤害，二是使植物胶产生生物降解破坏压裂液性能。 在水基聚合物压裂液中加人杀菌剂是为了防止因聚合物细菌降解而导致粘度下降。 目前我公司压裂杀菌剂有YL-S和CJSJ-2两种。能有效杀灭植物胶压裂液中的细菌并抑制其生长与繁殖，使压裂液在放置过程中保持较高的粘度，并抑制水基液注入油层中细菌的生长，具有高效、低毒、水溶性好等特点。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司技术指标：技术指标： 名称名称杀菌剂杀菌剂型号型号YL-SYL

25、-SCJSJ-3CJSJ-3外观外观无色至淡黄色液体无色至淡黄色液体淡黄至黄红色液体淡黄至黄红色液体密度密度(30(30，g/cmg/cm3 3) )0.900.901.001.001.01.01.11.1PHPH值值6.0-8.06.0-8.07.07.0杀菌性能杀菌性能0.5%0.5%植物胶加入植物胶加入0 005% YL-S05% YL-S于于3030条件下条件下放置放置72h72h，粘度损失不大于，粘度损失不大于15%15%。0.5%0.5%植物胶加入植物胶加入0 01%CJSJ-21%CJSJ-2于于3030条条件下放置件下放置72h72h，粘度损失不大于，粘度损失不大于15%15%

26、。性能特点性能特点YL-SYL-S为阳离子型非氧化型杀菌剂，杀菌效为阳离子型非氧化型杀菌剂，杀菌效率率高，是一种优良的杀菌灭藻和粘泥剥离剂。高，是一种优良的杀菌灭藻和粘泥剥离剂。非离子非氧化型杀菌剂，具有高效、广非离子非氧化型杀菌剂，具有高效、广谱、低毒、配伍性好等特点。谱、低毒、配伍性好等特点。 西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司5.助排剂 压裂施工结束后，尽快将已完成压裂并延伸水力裂缝并携带支撑剂的大量液体从裂缝及气层中排出地面，是影响压裂效果的关键工序之一，一直被研究者和现场工程师们关注。 助排剂的主要作用是为了降低压裂液的表面张力或油水界面张力，增大与岩石的接触角

27、，降低压裂液返排时遇到的毛管阻力。使用助排剂可将压裂液返排率从30%提高至6090%，排液时间一般可缩短1015天，并可大大减少气举、抽汲等作业次数。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司技术指标：技术指标： 西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司6.破乳剂 在水基压裂施工过程中，当压裂液与地层液体（油）接触后，由于两相的不相溶性，很容易形成水包油或者油包水的乳化液。乳化液的形成会造成比孔喉尺寸大的乳化液滴堵塞孔隙即乳堵，其次形成乳化液使残液粘度增加，导致排液困难，储层损害，产能降低。 破乳剂在压裂液中的主要作用就是防止或破坏因压裂液与地层液体（油）接触形成

28、水包油或者油包水乳化液。 破乳剂对压裂效果的影响，主要通过其本身的防乳破乳作用效果体现出来，破乳效率越高，破乳时间越短，由乳化带来的负面影响就越小。防止乳化液生成或使已生成的乳化液破乳，可避免乳化带来的地层伤害。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司 YL-P压裂破乳剂、BE-2防乳破乳剂，可预防和消除因压裂、酸化的入井液在地层中形成乳状液，有效提高返排速度。 技术指标：（1）外观：淡黄色至棕色液体（2）密度(30，gcm3)：0.951.05（3）pH值：68.5（4）脱水率：90% 使用方法：（1）破乳剂使用浓度为0.1%0.3%，也可视具体情况而定。（2）将破乳剂按比例

29、加入工作液中循环均匀即可。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司7. pH调节剂 水基压裂液在溶胀水合、交联过程中，为了使其性能更加稳定和便于控制，往往需要使溶液处于一定的酸碱性环境（如常见的所谓“酸酸”性溶胀、碱性交联）性溶胀、碱性交联），这就需要在配置和使用的某一环节中加入pH调节剂。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司8.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裂缝中通过井筒排出地面，必须使用破

30、胶剂。 破胶剂的作用是压裂造缝和填砂裂缝形成后，在地层压力温度的条件下，使联结成网状结构的高分子团的化学键断裂，降解成较小的分子团，从而降低粘度，使高粘压裂液迅速彻底破胶降粘水化，以便破胶水化残液尽快返排。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司8.1破胶剂的分类单击添加 不同的压裂液体系可采用不同的破胶方法，主要有通过改变压裂液体系的pH值破坏交联环境，高温热力和氧化降解这几种途径实现破胶。常用的方法是利用破胶剂（主要是酶、氧化剂）的氧化降解（或加速氧化降解）的作用，在预定的地层温度下使稠化剂分子链氧化降解断裂，从而破坏聚合物分子与交联剂形成的交联结构而彻底降粘水化返排出来。

31、西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司常用的强氧化剂有过硫酸钾、过硫酸铵、重铬酸钾、高锰酸钾等。无论何种破胶剂（包括酶和酸）都可以用胶包囊。淀粉酶、淀粉酶、淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶和纤维素酶等。根据体系的不同，释放出酸性离子的物质均可作破胶剂。破胶剂破胶剂过氧化物胶囊类生物酶类弱有机酸破胶可控西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司8.2破胶剂影响因素 破胶剂对压裂处理效果的影响不仅与破胶剂本身的性质有关，还与环境温度、使用浓度等综合因素有关。 不合适的破胶剂将严重影响压裂处理效果。破胶剂作用效能的影响破胶剂作用效能的影响： 破胶剂效果差破胶不彻底，将导致

32、压裂液破胶后残渣含量高，造成地层孔隙堵塞，使填砂裂缝渗透率降低，导流能力下降。此外，破胶不彻底造成残渣粘度高，返排困难，返排率低，压裂液滞留地层形成水锁和混相流动，增加油流阻力，压裂处理效果降低，甚至达不到压裂的目的。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司破胶剂作用时间的影响破胶剂作用时间的影响： 破胶剂的起始作用时间是影响压裂液携砂、造缝作用的最重要性能之一。破胶剂在造缝之前就开始起破胶作用，造成压裂液粘度提前损失，达不到高裂缝粘度的要求，加上井底温度升高和泵送过程中的剪切降解减粘作用的影响，使压裂液的造缝能力大大降低。相反，如果压裂造缝阶段完成之后破胶剂不能即使发挥破胶作

33、用，压裂液在地层的驻留时间长，则造成了压裂液造成地层伤害的可能性。温度对破胶剂作用的影响温度对破胶剂作用的影响： 破胶剂的作用温度范围通常是作为选择破胶剂的首要条件，也是影响破胶剂作用时间的重要因素。对氧化剂类破胶剂而言，温度越高，越有利于破胶。如常用过硫酸铵在43以下氧化降解能力较差。而生物酶类破胶剂则对热具有敏感性和一定的稳定性，低于酶活温度范围的，酶活性低，生物降解缓慢，而高于酶适应温度范围的，则酶彻底失去活性。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司破胶剂使用浓度的影响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

34、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。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司三、水冻胶压裂液配制工艺三、水冻胶压裂液配制工艺交联剂交联剂（专用）（专用）交联剂交联剂原胶液原胶液施工用水施工用水将水将水pH调整到调整到57左右左右pH调节剂调节剂稠化剂稠化剂助排剂助排剂调节剂调节剂粘土稳定剂粘土稳定剂破乳剂破乳剂起泡剂起泡剂杀菌剂杀菌剂溶胀后加入溶胀后加入破胶剂破胶剂降滤失剂降滤失剂支撑剂支撑剂井筒井筒交联后以冻胶的形式入井交联后以冻胶的形式入井施工结束施工结束

35、后从地层后从地层中返排出中返排出杀菌剂杀菌剂西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司四、压裂液现场质量控制压裂液现场实施压裂液现场实施西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司4.1施工前质量保证、压裂液配方经实验室和现场验证适用。、配液用水量、各种压裂添加剂经检验合格且数量满足设计要求。、配液前对水质进行检测，无污染、无沉淀，PH值、机械杂质是否达标。、取配液罐内上、中、下三个部位的水混合作压裂液小样，检测原胶液、冻胶液粘度，并观察携砂性能和破胶性能。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司4.2配液质量控制原胶液配制：、调整配液用水的PH值为67；、按顺序缓慢匀速加入增稠剂、杀菌剂、粘土稳定剂、助排剂和破乳剂；、加入添加剂时保证泵出口压力为5 8Mpa，使瓜胶能充分分散溶解与水中，不形成“鱼眼”。、循环时间充足，使罐内液体为均相，不低于20min。西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司4.3压裂液质量的影响因素水质污染对压裂液的影响 设备、人员对压裂液的影响 水源水对压裂液的影响 西安长庆油田化工集团有限公司西安长庆油田化工集团有限公司4.3.1水质污染对压裂液的影响 1.盐酸污染 产生盐酸污染的原因是配液车辆参加酸压施工后，未对设