压裂相关知识

#封隔液分为两种类型:第一种定以水作分散介质的水基压裂液如稠化水、水冻胶、水包油乳化液、水基泡沫和某些酸性溶液等。第二种是以贮物迪作分散介质的油基压裂液如稠化油、油包水乳化液、油基泡沫等。压裂液的性能要求：黏度高,润滑性好，滤失量小,对被压矍的流体层无堵塞及损害，对流体矿无污染。⑴压裂就是利用压力将地层压开,形成裂缝，并用支撑剂将它支撑起来,以减小流体流动阻力的增产、增注措施。其中的支撑剂又称为压裂液。压裂液可分为：A水基压裂液（稠化水压裂液,水冻胶压裂液，水包油压裂液，水基泡沫压裂液）：B油基压裂液（稠化油压裂液，油冻胶压裂液，油包水压裂液，油基泡沫压裂液）。压裂液助剂北京海城合利经贸有限公司压裂用化学助剂主要有油溶粉陶、防水锁处理剂、有机硼高温交联剂、压裂转向剂、互溶剂、起泡剂、暂堵剂、粘土稳定剂、助排剂、破乳剂等，其中油溶粉陶、防水锁处理剂、有机硼高温交联剂、压裂转向剂等产品性能优异，实用性强，深受用户欢迎。一、油溶性粉陶为了能较好的控制压裂液向地层滤失，降低压裂液对油层污染、有利于理想压裂裂缝的形成，目前一般采用向压裂前置液中加入粉细陶粒砂，以降低压裂层裂缝的滤失，提高压裂液效率。粉细陶粒砂粒径一般在100目（0.15mm）左右，粉陶能够进入许多微裂缝，可以减少压裂液向这些裂缝的滤失。但是粉细陶粒砂使用存在缺点，就是粉细陶粒砂进入地层后，会对油藏产生永久性堵塞作用，大大降低了地层有效渗透率。另外由于粉陶在地层条件下无法溶解或流出井筒，将对油井地层造成了永久性伤害。1、FB-01油溶性粉陶的特点由我单位H行研制开发的FB-01油溶性粉陶，较好的解决了粉细陶粒砂存在的对地层永久性伤害问题.FB-01油溶性粉陶既能满足封堵地层微裂缝的要求，又不会对地层造成伤害。使用FB-01油溶性粉陶可以迅速到达前缘裂缝周边，有效的限制裂缝的径向延伸，后续泵入的高砂比携砂液,将使裂缝宽度进一步增加，最终产生一条短而宽的高导流填砂裂缝。有效的改善了层内流体的流动状态，大幅度降低生产压差和压力梯度，最终达到增产的目的。2、FB-01油溶性粉陶的组成FB-01油溶性粉陶是由原油裂解组分、有机树脂及多种添加剂组成，常温下能够在水溶液或酸溶液中均匀分散而不溶解，在地层油减条件下能够慢慢软化宜至与地层原油组分完全相容，最终能够随采出液流动被采出井筒。FB-01油溶性粉陶由于主要成分是原油裂解组分，与地层岩石及介质有着良好的配伍性，它最终随产出液流动采出，不会对地层产生任何伤害。3、FB-01油溶性粉陶主要技术指标油溶性粉陶主要技术指标项S指标理化指标外观黑色或灰色颗粒水分含量，%<80.4〜0.08mm粒径分布,％>70性能指标压裂液分散性（25C）搅拌分散但不溶解原油溶解率,％>70二、防水锁处理剂

通常在不均质油层中，水会沿着高渗透油层进入油井，水与油接触的地方会形成界面，在孔隙结构的油层中，会产生许多毛细管效应。造成地层孔隙堵塞，减少地层渗透率。对于低渗透油气藏而言，孔隙喉道宜径小，水伤害更容易发生，对油水井产能的影响程度甚至比固相颗粒堵塞造成的地层伤害更为严重。据不完全统计约有30%以上的油井生产受到水侵入伤害影响，由此引起的油相渗透率损害最大可达80%,产能损害50%以上。因此，在入井液中加入防水锁处理剂进行预防和解堵是非常必要的。1、防水锁处理剂主要性能指标防水锁处理剂主要性能指标性能指标外观淡黄色透明液体表面张力<28x10^/m界面张力<0.8xl0-3N/m油相渗透率恢复>85%2、防水锁处理剂应用范围完井与作业过程中：在洗井液、压井液、携砂液、压裂液中加入防水锁处理剂，可以防止水进入油层后产生的水伤害和油井作业后产量的下降。油井解堵中：对因作业过程中水侵入地层而造成的水伤害的井，可使用防水锁处理剂解除水伤害。3、防水锁处理剂的用法与用量防水锁处理剂在作业过程中可按3%-6%的比例加入到入井液中；在油井解堵时可按5%-8%的比例加入到解堵液中。三、有机硼高温交联剂有机硼高温交联剂是一种黄色液体，具有延缓交联的特性。它能与目前国内主要应用的各种植物胶类稠化剂，如瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、田胶、香豆胶等发生交联反应，形成粘弹性良好的冻胶，形成的冻胶具有耐温、抗剪切、滤失小的特点，适用于HOC〜150'C的低渗透地层进行压裂改造。1、主要性能指标主要性能指标性能指标外观黄色液体pH值6〜9密度1.200-UOOg-cm3交联时间NO.5mm耐温能力（130C,170s”下剪切lh）>90niPaS2、有机硼高温交联剂与羟丙基瓜胶压裂液交联后冻胶压裂液的主要性能指标主要性能指标表性能指标使用浓度0.3%〜0.5%交联时间NO.5mm0.65%的羟丙基瓜胶压裂液（130C170S”下剪切lh）>90niPaS破胶化水液粘度<2.0inPaS四、上浮转向剂采用转向剂形成人工隔层可以控制裂缝高度，即在垂向裂缝的上部采用油溶性的颗粒形成人工隔层来控制缝高向上延伸，试验分析采用转向剂可以增加2〜3MPa的应力遮挡，实现控制裂缝高度延伸的目的。1、技术要求上浮转向剂主要技术指标项S指标外观上浮液体pH值6〜8固含量，％>20上浮率，%>95上浮时间，mm<22、施工工艺压裂施工加砂前，通过前置液将上浮式转向剂带入裂缝，并使其上浮聚集在新生成裂缝顶部，形成乐实的低渗透区，阻挡缝内流体压力向上部地层传递，从而达到控制裂缝向上延伸的目的。然后保持原有排量和乐力继续注入不加转向剂的低粘压裂液,逐步提高排量和压力注入高粘前置液和携砂液，继续延伸裂缝和支撑裂缝，完成压裂施工全过程。转向压裂技术起到控制缝高.避免压开修吊的作用./及*9家・朋1 .再任.系1转向压裂技术起到控制缝高，避免压开隔层的作用3、应用转向剂压裂选井原则（1）生产层与非生产层互层的块状均质地层：（2）水层位于生产层之上，两者之间无良好隔层：（3）生产层与气顶之间隔层很薄：（4）生产层与上隔层的地应力差较小，不能阻止裂缝垂向延伸。五、互溶剂该产品是一种用于解堵及压裂施工中的多功能添加剂，它既能溶于酸和水，又能分散于油中，具有良好的溶解性、水涧湿性和破乳性，能降低油水的界面张力，减少缓蚀剂、表面活性剂等药剂对地层的吸附量，因而有利于工作液的返排，减少二次沉淀对油层的污染，有利于油井增产和水井增注。1、使用方法（1）酸液中该产品按3〜6%的比例加入前置液、酸化液、顶替液中使用。（2）在压裂液中，按3〜5%的比例加入压裂液前置液中，对于有机物堵塞较重的老井，可适当加大比例，效果更好。2、主要技术指标互溶剂主要技术指标项S指标外观无色至黄色液体密度0.86^0.92g'Cm3表面张力<35niN/m配伍性与酸液配伍性良好溶解性与水（酸、油）能以任意比例互溶六、粘土稳定剂粘土稳定剂主要适用于砂岩地层的油水井酸化压裂以及注水井中，有防膨固砂的作用，能防止砂岩地层中的粘土膨胀及颗粒运移。1、主要技术指标粘土稳定剂主要技术指标项S指标外观无色至淡土黄色粘稠液体pH值5〜7粘度>50mPaeS膨胀高度<2.50min溶解性易溶于水、酸，无不溶物在酸化主体酸、后置液及压裂液中加入0.3%的FP,能起到好的防膨效果。在注入水中加入0.5%的FP也能起到较好的防膨效果。文：未知来源：森瑞科技时间：2008-748字号：大史上清洁压裂液是一种由粘弹性表而活性剂（VES）组成的水基压裂液。其最大特点是不含残渣，不污染环境，携砂能力强，压裂效果好，配制容易，易于泵送，不需要特殊设备，操作方便。当这种粘弹性表面活性剂压裂液和地层中烧类相遇或被地层水稀释时.，体系会『I动破胶，不会留下任何残渣，因此和瓜胶类水基压裂液不同，它不需要交联剂，破胶剂等添加剂。由于粘弹性表面活性剂水基压裂液有这些优异的特性，因此被称为清洁型水基压裂液，SRQJ清洁压裂液不同于普通清洁压裂液，压裂液具有用量少、成本低廉等特点。压裂液由活性剂A和增稠剂B两种材料组成。除体系本身的优点外，该体系特别适应于井温过低、瓜胶冻胶破胶困难的井类施工。一、性能评价室内对低粘度压裂液体系配方的悬砂性能、耐温抗剪切性、滤失、破胶性能及储层的伤害等方面性能进行了评价，并对影响压裂液的成胶性能的因素进行了实验研究，评价实验采用了SY/T5107-1995•冰基压裂液性能评价方法”中的评价方法。

1、耐温性能按照配方：1.8%SRHX-1+2%SRHX-2对清洁压裂液体系进行了耐温性能评价。实验结果如下。表1不同温度下体系的粘度温度/℃22303540455055粘度/mP.s141138136123117105932、破胶性能清洁压裂液的破胶可以通过与原油接触或通过地层水、淡水稀释方法破胶。按照配方L8%SRHX-1+2%SRHX-2实验了清洁压裂液的破胶性能，试验结果如下。实验结果表明，压裂液与原油接触容易破胶，最多2.5小时即可破胶，而通过地层水(实验中使用的是长6地层水)稀释破股较慢，因为稀释需要较多体积的地层水。表2压裂液与原油接触破股性能压裂液与原油体积比破胶时间破胶液粘度(niPa.s)10：12.5小时35：12小时610：31.3小时4.5表3地层水稀粹压裂液破胶性能压裂液与地层水体积比压裂液视粘度(niPa.s)1:1631:1.5451:2301:2.5271:39表4淡水稀释清洁压裂液破胶性能压裂液与地层水体积比压裂液视粘度(mPa.s)1:1361:2211:393、清洁压裂液悬砂性能对配方：L8%SX-l+2%SX-2的低粘度分子胶束压裂液体系进行了悬砂性能评价。试验方法为：将压裂液装入200ml量筒中，观察砂粒的沉降速度。结果表明，石英砂和陶粒的沉降速度分别为4.72xlO-mims和5.56xl()Tmm/s,因此压裂液体系可以满足悬砂的需要。4、时间放置稳定性由于清洁压裂液属于表面活性剂，因此不会被细菌腐蚀变质，在常温下对配制好的低粘度分子胶束压裂液放置了120h,每24h测量一次粘度，在放置期内压裂液表观粘度几乎无任何变化，试验结果如下。5、岩心伤害按照：正向挤煤油一反向挤破胶液一正向挤煤油的实验程序对清洁压裂液进行了岩心伤害评价，实验结果如下，从实验结果可以看出，清洁压裂液对长2储层伤害平均为15.2%,对长6储层平均伤害为17.9%,均属于较小伤害。表5岩心伤害试验岩心号层位岩心如cm孔隙度/%渗透率/md伤害率％12-1长23.1313.28.771436-5长23.0812.16.5416.11241长62.6511.81.2117.19-32长62.9712.70.9318.6二、现场应用1、现场应用配方根据室内试验和现场应用，依据不同井温、砂量，可参考如下配方：a：井温低于40℃1.2%A+1.1%Bb：井温40〜50c1.5%A^1.2%Bc：井温50〜60℃1.5A-rl.5%Bd：井温60〜70c1.8A+2.0%B2、配液清洁压裂液配液简单，可按照配方浓度将2倍的A剂和2倍的B剂分别配液，盛放于不同大罐或液罐车中，配制好的A、B剂均无粘度。施工时将盛放A剂和B剂的大罐口1:1对应打开，体系在混砂车交联，混合后的液体在10s内粘度即可达到最大。3、应用目前该体系在玉门油田已应用23井次，最大井深超过2200m,最高井温为73C。最大砂量32m最高砂比40%,由于该体系依麓胶束全滤失来封堵储层以降低携砂液的滤失。因此尽管其滤纸的滤失系数Cj较大，但岩心滤失极小。该体系在理115井进行堵水压裂时，储层平均渗透率为226md,为配合堵水工艺技术，体系在0611?，皿的排量下加砂7m"最高砂比达到了26%。23井次的施工在加砂过程中压力曲线均特别平稳、现场应用增产效果明显。本帖最后由笨笨子于2008-12-3116:20编辑上传好像受到限制，换了好几种格式也不行,压裂液主要有.水基压裂液是以清水为基液，通过加入各种添加剂该性而成。水溶性聚合物作为成胶剂时，成胶液又成为溶胶，溶胶胶链后即可成为粘度很高的冻胶。常用的添加剂有：破乳剂、破胶剂、防腐剂、防澎剂、防滤剂、降阻剂、杀菌剂、稳定剂等。水基压裂液粘度高、携砂性能好、热稳定性好，但滤失较大。.油基压裂液是以油为基液，普通原油或稠化原油酸基压裂液。稠花油压裂液遇地层水后会门动破乳。油基压裂液能避免地层粘土的膨胀，对地层的污染少，但其粘度较低、热稳定性差、携砂能力不好、压裂液效率低。.乳状压裂液一般是用两份油和一份水冻胶，它基本上结合了上两者的优点。由于外相为水冻胶，所以乳状液的摩阻低、粘度高、热稳定性好，并且乳状液是一种胶太体系，其悬砂能力特别强，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。.泡沫压裂液是液体、气体及添加剂的混合物。用于气层压裂时，如果这些压裂液在地层孔隙中发生滞留，则难以彻底返排出来。那么油水特别是水对气体渗透将会产生很大的阻力，降低气体的相渗透率。但它滤失少，悬砂能力强。.酸基压裂液是以酸液为基液，可以用植物胶得到稠化酸。由于稠化酸的成本高，并且在高温度下不稳定，目前已很少应用。酸基压裂液适用于碳酸盐类油气层和各种高溶解岩石的地层。.清洁压裂液1、粘弹性表面活性剂压裂液研究hAWmO3w技术思路XzW\p8DAu针对水基（瓜胶）压裂液降解效果差、返排率低的现状，研制开发无聚合物压裂液（清洁压裂液）。"'V:4uz最初拟定四套合成方案，利用化学试剂进行室内合成，分别对合成样品进行性能测试，根据试验结果调整配方及合成工艺，优选出最佳的方案：在室内小样合成的基础上，利用工业样品作为原材料，进一步优选助剂类型和使用浓度，优化工业合成工艺，完成了VES压裂液的放样生产；完善现场配制方法，优化加砂方式，配套完善压裂施工工艺。LYuMR,7E⑵ 主要特点~3$：C#"DI价格低廉。将压裂液的成本控制在较低的范围，实现了该类压裂液的工业生产，现场应用的压裂液成本控制在500-1000元/m3之间。8#|-PJc（3）性能评价）%q）!x入 超强耐剪切性能*＞T®3G.{Rm该压裂液利用特殊的表面活性生成冻胶，不需交联剂和破胶剂，无剪切降解现象。测试表明，用工业样品合成的压裂液，在温度100C时，以170S-1的剪切速率，剪切一小时后粘度＞100mPa.s,携砂能力较强。]-YUst]gu3RWZjD#5%Z图1VES压裂液（B-50）在100℃时的剪切稔定性qdZocTf6粘度-温度关系测试表明，升温至11CFC,表观粘度＞50mPa.s.大大超过了国内该类型压裂液抗温60-80C的范围。H,}2Ou-Wn表1VES压裂液(B-50)的流变性|Gt]V44温度7A4K•C 流态指数+?Y(6$on1 稠度系数&z“yIsK-Cce{aYmPa.sn 剪切速率s-17;NvR4P%40 100 170M9wj};vy50 0.343 0.2867 1223 669 472,lG?(CK|100 0.908 0.00424 145 133 1276n*XRfQp)&!S[7IBk%X伤害率TYgnX该体系只有小分子物质，不含高分子聚合物，且矿化度高，pH值为中性，因而伤害率极低；测试表明：对中等渗透率的天然岩心的伤害率<8%；对低渗透岩心的伤害率为8%-13%。b{lkl?@a44_CT?t<xZCVvINf新型无伤害压裂液技术发布：多吉利来源：圉日减小字体田一大字体新型无伤害压裂液技术从历史上看，压裂液研制主要侧重两个方面，既提供充足的支撑剂运移，减少砂粒填充的伤害。水基压裂液主要是竟聚合物提供足够的携砂粘度，将砂粒悬浮并输送至裂缝中，作业结束后破碎成低粘液体，从而有助于裂缝中液体迅速返排至地面。对水力压裂作业后返排分析表明:返排至地面的服胶压裂液只占泵入量的30%-40%。存留下来的聚合物会引起明显的支撑剂充填层的伤害，尤其在使用错或钛基交联时非常突出。压后聚合物残渣滞留在裂缝中，限制了处理的水基压裂液伤害性研究效果。近期国外研制出无(低)伤害压裂液。1无聚合物压裂液斯伦贝谢公司研制出一种新型无聚合物压裂液-粘弹性表面活性剂压裂液(VES)。它是在盐水中添加表面活性剂形成的一种低粘阳离子凝胶液体。粘弹性表面活性剂分子产生的胶束可构成一种有助低粘状态支撑剂运移的新型网络结构，该公司又把它称为清洁压裂液(ClearFrac)。其成分是一种长链脂肪酸派生出来的季胺盐构成。在盐水中添加表面活性剂，形成高度缠绞形似蠕虫的胶束:胶束的总体结构与聚合物链相同。液体粘度取决于胶束性能，改变胶束结构便可以破碎液体的胶体。当液体与油气接触或地层水稀释时，便出现破胶。主要优点是：①独特的流变性。滤失要比常规压裂液少得多，尤其是低渗透地层。而ClearFrac压裂液的滤失粘度则比聚合物压裂液要高得多。②液体工作效率高，与聚合物压裂液相比，同样规模的施工其消耗量较少。③减少不必要的缝高发育。因裂缝中无固相，所以用相当少的液量和支撑剂就可实现更有效的缝长和更高的产能。④液体配制简单方便，现场不需要过多设备。ClearFrac压裂液只由盐水和ClearFrac表面活性剂组成。它利用井液或烧类破乳降解，无需聚合水化剂、杀菌剂、交联剂及其它添加剂。因而在返排时不会滞留任何固相。但它在如下两个方面存在不足：①成本较高。VES压裂液成本是常规压裂液的5倍。②地层可能出现压裂液滤失(可在多种降滤失剂中选择一种最有效的，以克服此不足。2聚丙烯缺胺水基冻胶压裂液甲叉基聚丙烯酣胺(MPAM)冻胶是在PAM基础上发展起来的性能优良的水基压裂液体系。部分水解甲叉基聚丙烯缺胺(HMPAM)与多价金属离子交联形成的冻胶比HPAM冻胶有更好的增稠能力和高温稔定性及剪切稳定性，而且摩阻低、耐温性好，优于HPAM体系。HMPAM冻胶压裂液可用于140℃,井深3400米的高温深井压裂。对低渗透油层压裂效果好。对于地层伤害，HMPAM冻胶在破胶后其残渣含量低，仅为013%〜1.96%(对聚合物)，可视为无残渣压裂液，对地层不造成伤害。水基压裂液添加剂应用现状发布：多吉利来源：囤臼减小字体S增大字体水基压裂液添加剂应用现状水基压裂液的化学添加剂成分很多，通常压裂液中包括有稠化剂、破胶剂、交联剂。此外，为改善压裂液的各种性能指标还需加pH调节剂、高温稳定剂、防粘土膨胀剂、破乳剂、降阻剂、表而活性剂等多种化学添加剂。通过对资料文献的调研，在此对稠化剂、破胶剂、交联剂的近期发展状况进行综述。1稠化剂稠化剂的作用是增粘，并可与交联剂反应形成冻胶，大幅度提高压裂液的粘度，同时还具有降滤失降摩阻的功能，它是压裂液的核心成份。长期以来人们对稠化剂的研究作了大量工作，从国内外文献可知常用的稠化剂有三种：（1）天然植物胶（淀粉）及其衍生物：（2）纤维素衍生物；（3）合成水溶聚合物，它己成为国内外研究的热门方向。目前国内外主要采用胭胶及其衍生物作为稠化剂，包括未改性的脏胶（GG）,改性后的那股衍生物羟丙基服股（HPG）,钱甲基羟丙基肌胶（CMHPG）,钱甲基羟乙基胭胶，粉甲基胭胶等。据统计在稠化剂中，未改性的天然胭股占20%,而羟丙基胭胺约占2/3,两者的用量约占总量的90%。国内用的压裂液稠化剂大多为HPGo除此之外，我国田鼠胶产量大，资源较丰富，曾经在国内广泛使用。脏胶是Illa型D-葡萄糖分子1,4脱水缩合而成的多缩环己糖，为天然高分子化合物。箱萄糖昔在空间排列上呈a一健合，C1和C4羟基在空间排列上处于简萄糖环的同一侧，即昔氧原子和C2上羟基在简萄糖环的同一侧。这有别于纤维素的空间排列方式。新疆石油管理局采油工艺研究院为适应新疆油田近年来不断勘探开发出难度较大的中深井低渗、低压油减的需要，研制了一种比较理想的乳化压裂液。该乳化压裂液以对油层污染小、残渣低的羟丙基胭胶粉作为稠化剂，加入有效的乳化剂、助排剂等，形成以羟丙基冻胶为连续外相、原油为内相的乳化压裂液（MDHE压裂液），其性能指标均优于部颁标准。在彩南油田、夏于街油田、吐哈油田等应用350多井次，其中彩南油出推广使用200井次，工艺成功率100%,有效率90%,返排率95%以上，平均口增产油量12t以上，取得了明显的压裂效果。纤维素为纤维状的白色物质，来源于植物的纤维，棉花是较为普遍的天然纤维素，纤维素最大的用途在纺织工业。纤维素与淀粉一样为多缩环己糖，在结构上不同于淀粉的是纤维素的D-倚j萄糖，是0型。也即在缩合时箱萄糖以反式连接，在空间上D-前萄糖昔原子核C2上羟基不在六圆环同一侧，这种L4昔健结合有别与淀粉的a一键合，称为。一键合。纤维素及其衍生物也是一种常用的稠化剂，但其作为压裂液稠化剂的用量较低。纤维素衍生物（主要为按甲基羟乙基纤维素CMHEC）的用量还不足稠化剂总用量的10%。聚丙烯酗胺及其衍生物是常用的油田化学处理剂。这类聚合物用作压裂液稠化剂时所配制的压裂液具有增粘能力强、携砂性好、摩阻低、冻胶水化破胶后残渣少等优点，但其抗剪切性、耐高温性不够理想。从发展的角度看，由于合成水溶性聚合物稠化剂与植物胶及其衍生物、纤维素衍生物稠化剂相比，具有性能稳定、产品质量易控制，而且可通过有机合成技术调控产品的耐温、抗盐、抗剪切等多种性能的特点，因此，近年来国外有较多这方面的研究报导，它可望成为一类应用前景广泛的水基压裂液。2交联剂使用线性分子链的植物胶作为稠化剂，意味着要增加压裂液粘度就得增加聚合物量，交联剂的发展消除了用线性胶进行高温深层压裂施工所引起的许多问题，交联反应是这样一种反应，即以金屈或金屈鳌合物交联剂将聚合物各种分子联结成一种结构，使原来的聚合物分子量明显地增加，使粘度增加近乎•成固体。最早的交联剂是硼酸盐和金属睇，金属离子分散在聚合物间，并在金属和轻基间，或者对羟甲基衍生物来说，在短基间产生吸引力，这种相互作用使得胶体从一种真实液体变成一种假塑性流体。国外60年代末使用的交联冻胶一般是由0.7%-0.9%的胭尔股用铀或硼交联而成的。睇酸盐是pH值较低的（3-5）压裂液。硼压裂液的pH值较高，达到10左右。这些早期的交联压裂液因交联快、基液粘度高而明显不利于泵送。以后还开发了铝（铝酸盐或铝盐）、辂（硫酸格钾）、镭（高铳酸钾）等交联剂，其中铝因能交联纤维素衍生物，应用量较大。70年代有机基团整合的钛（如三乙醇胺钛）开始和羟丙基胭尔胶一起使用。有机基团鳌合的错（如乳酸错）能提高温度稳定性，但S0年代还是有机钛螯合物交联剂应用最为广泛。80年代一个显著发展是采用控制交联时间（延迟交联），近期发展了清洁交联技术（或者说延迟交联反应压裂液）。交联时间定义为在基液中加入交联剂到呈现刚性结构所需的时间。清洁是指形成的压裂液对渗透性损害低。80年代中后期发现有机钛、错等金属整合物交联压裂液对支撑裂缝导流能力有严重伤害，清洁反排能力远低于硼交联压裂液。硼交联压裂液清洁无毒、粘弹性好、可翦切愈合等因素使硼交联压裂液研究和应用又一次成为压裂液的主要方向之一。为了广泛利用硼压裂液的清洁和低伤害，在提高其延迟交联和耐高温性能方面作了很多工作。国内较早的探索是将硼压裂液延迟交联和耐高温的途径归纳为几大类，包括高pH值改善交联环境、缓慢溶解的硼源、各种配位体络合形成有机硼等。其中高pH值压裂液作为一种最简便的方法首先在油田应用。在国外缓慢溶解的硼源和有机硼交联剂并用。国内也很快发展了有机硼交联压裂液。因此，交联剂用于压裂液时不应仅考察交联和耐高温程度，注重保护油藏、按温度稳定剂油藏条件选用适应的交联剂就成为必须遵循的原则。3破胶剂破胶剂顾名思义是将己交联的高粘度压裂液破坏成低粘度液体，以利于返排。现今所使用的破胶剂都是内含破胶剂，即它们在地面就己经加入到压裂液中了。当前用于低温(21-54C)的破胶体系包括酶和催化氧化剂系列。一般的氧化剂破胶体系用于温度范I制为54-93'C,而延迟活化氧化剂体系用于温度从85-116C。弱有机酸有时用于93c以上的破胶剂。所有的破胶体系都用来使水基压裂液中的聚合物降解。研究表明：破胶剂的破胶效果强烈地依赖于体系的pH值，其中氧化剂体系适应于较宽的pH值范围，因而，破胶剂最常用的是成本低廉的过氧化物。为了满足不同目的施工要求，近年来对破胶剂的研究也有显著的发展，主要在低温破胶性能的破胶剂以及胶囊破胶剂。胶囊破胶剂与常用破胶剂相比，有着破胶慢、延迟时间可控、能提高破胶剂使用浓度、破胶完成后迅速返排、减少地层损害、并使常规破胶剂的反应温度显著提高等优点，因而发展较快。国外进行的压裂液对支撑裂缝导流能力伤害研究认为，在泵注和闭合时III于液体滤失，压裂液可被浓缩5-7倍，使支撑裂缝受到很大伤害。只有使用高浓度破胶剂才可以减少这种伤害，但高浓度破胶剂会使压裂液粘度迅速降低，难以保证压开、延伸裂缝和输砂的功能。因此开发了既可以高浓度加入，又不引起压裂液粘度过早损失的破胶剂。其中应用最成功的是胶囊破胶剂。胶囊破胶剂由囊芯(破胶剂本身)和囊衣组成，可选用各种常用破胶剂为囊芯，具有水基、可喷雾和易成膜等特性的材料为囊衣，制备成壁厚30mm左右，粒径6mm左右的颗粒。胶囊破胶剂的性能指标有粘度保持率和释放率，粘度保持率指加与不加破胶剂对压裂液粘度的影响判断差别，释放率指一定条件下胶囊释放破胶剂的程度。对于释放机理，有人认为以受到大应力发生膜破裂为主,也有人认为以通过膜的微孔释放为主。4水基压裂液的其它添加剂除上述主要添加剂外，水基压裂液的添加剂还有pH调节剂、破乳剂、温度稳定剂、低温破胶活化剂、杀菌剂、起泡剂、消泡剂、分散剂和滤饼溶解剂等等，大多采用常规的技术成熟的化学剂。压裂液使用pH调节剂，通常是为了控制特定交联剂和交联时间所要求pH值，聚合物快速有效增粘、施工结束后破胶降解要求的pH值等。常用的有碳酸钠与碳酸氢钠或碳酸钠与富马酸的组合，有时单用强碱如氢氧化钠等。破乳剂必须是油田筛选的有针对性的产品，并且与压裂液其它添加剂配伍。需要乳化或添加了乳化剂（如燃类降滤失剂）的压裂液，必须通过与目的层原油的乳化破乳性实验，必要时应添加破乳剂以防止压裂液在地下发生乳化堵塞地层。压裂液的高温稳定性通常与聚合物的稳定性、pH值和存在氧化破胶剂等因素有关。聚合物选定后压裂液的稳定化处理，一是将pH值提高到碱性，二是加入温度稳定剂。传统的观点是以除氧为目的来使用温度稳定剂，包括硫代硫酸钠、硫脉和甲醇等。近期研究表明，除氧最有效的化学药剂不一定就是最好的温度稳定剂。有些温度稳定剂如甲醇、三乙醇胺等作用机理还不很清楚。较好的温度稳定剂不应以消耗破胶剂为代价，对压裂液最终破胶的影响应最小。温度低于54c时过硫酸盐的反应活性大大降低，需要加入傕化氧化体系才能在低温破胶。合适的还原剂可用作低温破胶活化剂与过硫酸盐组合，其用量应适当，还原剂过量会导致破胶剂消耗而影响破胶。三乙醇胺是很好的低温活化剂组分之一。杀菌剂用来防止配液罐里聚合物在地面过早发生生物降解。常用杀菌剂可满足要求，但需要考察与压裂液的配伍性。D—580百宜压裂液专用杀菌防腐剂.植物胶屈于聚糖类高分子化合物，极易受微生物的侵蚀而降解。特别是腐生菌对植物胶的危害最大。D-580百宜压裂液专用杀菌防腐剂是我单位采用国外先进技术和生产工艺专门针对此而研制的。它是以阳离子长链聚合物、表而活性剂、稳定剂复合而成的广谱杀菌防腐剂，对杀灭腐生菌、硫酸盐还原菌、铁细菌有特效。是目前国内植物胶压裂液防腐剂的换代产品。它不仅提高压裂液冻胶的运动粘度，而且可以延长压裂液的保存时间。起泡剂用于泡沫压裂液或泡沫转向压裂液。消泡剂用于配制压裂液时防止泡沫溢出贮罐造成物料浪费或泡沫造成液量计量误差，可从常用表面活性剂（或某些硅油）中选用，筛选时应注意配伍性。分散剂可促进聚合物干粉的有效溶解，避免形成鱼眼造成粘度损失。将聚合物干粉制成液体浓缩物是一种有效的方案，不仅可提高聚合物的使用效率，又可在连续混配施工过程的不同阶段实现聚合物加入量的精确控制。漉饼溶解剂是指能破坏压裂液滤饼，迅速恢复裂缝壁而渗透性的化学剂，一般用于压裂处理压裂与增产的关系发布：多吉利 来源：\IS回减小字体田增大字体压裂与增产的关系1油井低产的原因油井低产的原因很多，但归纳起来有以下两种：(1)油井(层)本身条件差，这包括两种情况，一种是油层物性差即使油层有一定的压力，因为渗透率低，用通常的完井方法，不能使油井获得理想的产量：有一定的渗透率，也有一定压力，但由于原油物性差，粘度大，流动性能很差，同样不能获得理想的产量。另一种情况是油层压力低，又无外来能量补给，故使油层压力下降，产量下降。(2)因油层堵塞而低产，在外来因素的影响下，如油水井作业、修井、压井等施工过程中造成的堵塞。改变了油层物理性质的H然状况，降低了油层的渗透率，增加了液流H地层内流向井筒的阻力，使油井生产能力下降，这种现象叫油层堵塞。造成油层堵塞的因素很多，在钻井过程中，油层浸泡时间过长、泥浆性能不好、比重过大等造成的油层堵塞。在完井过程中射孔诱喷不彻底，或是射孔没有及时诱喷投产，以及油井投产后，因进行某种井作业施工用压井液时油层受到污染等都是造成油层堵塞的原因。2压裂对产能的影响根据达西定律，油井产量的大小在其他条件不变的情况下，与油层岩石的渗透率成正比。前面讲到的因油层堵塞而低产和因油层本身H然渗透率低而低产都是因为渗透率的关系而影响油井产能，这类油井如果能解除油层的各种堵塞，或提高油层岩石的渗透性，都可以使油层增产。而水力压裂的原理就是通过外来的高压液流，改变油层岩石的内部结构，使油层出现裂缝，并用支撑剂支撑，这就大大提高了油层岩石的渗透性，同时在压裂的过程中外来高压液流与地层流体之间的压力差很大，把井壁附近的污染物推向油层深处，扩大液流的渗透面，从而解除了油层的各种堵塞。所以通过水力压裂就改善了油井的渗透率，增加了油井完善程度，改善了液流H地层流向井筒的条件，提高了油井产量。地层能量不足的油井，没有驱油能力，即使油层岩石的渗透性好，油层的流体还是不能大量的产出来，这类油井只有通过外来能量的补给，提高油层压力后油井才能增产。这就说明水力压裂并不能使各种原因造成的低产油井都能增产，只有油层因受到污染堵塞，油层岩石渗透率低而造成低产的油水井水力压裂才是有效的。油井压裂后增产幅度的大小，与压裂形成的裂缝长度、中低渗透层宽度及裂缝导流能力有关。实践证明，压裂形成的裂缝长度大，油井增产量就高，而有效期也越长;裂缝宽度大，裂缝渗透率高，油井增产量越高。在施工中支撑剂加入量的多少在一定程度上反映了裂缝长度和宽度的大小，一般支撑剂加入量多，压裂效果就好，增产量就大，所以从压裂工艺着手提高压裂效果，很重要的就是如何提高支撑剂的加入量。除上述因素以外，压裂后增产幅度的大小还与油层的能量补给和其它配合的工艺措施有关。就注水开发油出而言，如果注水量能满足油井压裂后因产量增加所需要的能量，那么，油井压裂增产的有效期就能维持较长的时间，增产的幅度就能保持较高的水平。所以，注水开发的油出注水是产能的基础，油层改造是一项系统工程。油井压裂，注水井也应该采取增注的措施，只有认真抓好注够水、好注水工作，才能充分发挥油井压裂的作用。3压裂的关键作用在压裂施工过程中，压裂液的主要作用是将地面形成的高压传递到地层中，在地层中造缝和撑开、扩大原有的裂缝，同时将支撑剂带入地层。压裂液在整个施工过程的不同阶段起着不同的作用，根据作用的不同分别称为前置液、携砂液、顶替液。在压裂施工中，当3项工序完成后，这部分液体起着压开油层，形成裂缝的作用，称为前置液。开始高压向油层注入压裂液，当从压力、排量、吸水指数等变化，判断裂缝已经形成并可以开始加砂时，压裂液携带支撑剂（石英砂、陶粒）进入裂缝中，这部分液体称作携砂液，携砂液的作用为扩大和延伸裂缝和携带支撑剂进入深部地层。当加砂完毕后继续向井筒内注入压裂液以将携砂液顶替到裂缝中，以免造成砂卡、砂堵等事故，这部分压裂液称作顶替液。在压裂施工中，压裂液的类型、性能与施工作业成功率密切相关。当压裂施工压开的裂缝越长、越宽，带入的支撑剂量多，压裂后初期增产效果就越显著。并且与采收率的关系比较密切，而以上经济技术指标的实现除与压裂设备等因素有关外，都与压裂液的性质密不可分。水力压裂不仅可以提高油井的产量，改善油井的生产条件；而且还可以提高油气田的评价，缓和油田的层间的矛盾，所以压裂在油田勘探和开发的不同阶段都起着重要的作用。(1)油田勘探阶段，对一些油层物性差，H然产能低，不具备工业开采价值的地区和构造，通过压裂对油层进行改造，往往可以取得显著的效果，可以提高油气田的含油气评价，扩大含油面积，增加工业储量。很多事实说明:水力压裂有可能将不具备工业油气流的油气藏，改造成具备工业油气流的油气田。所以在评价一个新地区，一个新构造，单纯的根据油层本身的自然产能是不合适的，在目前要肯定或否定一个地区的含油气价值，通过压裂才能做出正确的结论。(2)提高油井的生产能力和油井的利用率，增加油田产量，通过压裂可以使受泥浆污染和地层条件差的新井迅速投产，恢复停产井生产，提高低产井的生产能力，这就进一步提高了油井的利用率。注水井通过压裂，可以达到增注目的，提高注水效率，保持地层压力。随着压裂工艺的不断发展和压裂措施的普遍运用，压裂增产的原油量占整个原油产量的比重越来越大。(3)减缓层间矛盾，改善中低渗透层的开采状况，提高中低渗透层的采油速度，使高、中、低渗透层得到比较合理的开采。对于一个非均质多油层油田来说，由于各小层渗透性的不同，在注水开发的条件下，个别高渗透层吸水能力高，水线推进速度快，地层压力高，出油量多，负担重，造成油井见水快，产量递减快，影响稳产，而大量的中、低渗透层却没有发挥应有的作用，薄差油层得不到合理开采，影响最终采收率。通过压裂可以改善中、低渗透层的开采状况，充分发挥薄差油层的作用。新型清洁压裂液1、具有低伤害特性清洁压裂液对岩心的伤害率仅为3-5%,而交联瓜胶液对岩心的伤害超过30%美国曾对150井次聚合物水力压裂进行跟踪调查，结果显示：泵入的聚合物仅有35-45%在压后的10天内返排出来，大量残渣留在裂缝中。而清洁压裂液返排率一般大于65%,高的能达90%左右。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，滤后不形成残渣，施工后易返排，因此对储层的伤害小。室内岩心导流能力试验及现场应用表明，在相同条件下瓜胶压裂液的导流能力仅为清洁压裂液的1/4,羟乙基纤维素(HEC)压裂液导流能力约为清洁压裂液的1/2.2、施工摩阻低现场试验表明：清洁压裂液摩阻仪为交联瓜胶压裂液的1/3o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。3、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$相当于清水，易返排。4、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。1、FRK7ES清洁压裂液产品介绍作为传统聚合物/破胶方法的突破，1997年，Ani-Agip与斯伦贝谢公司的专家联合开发出了表面活性剂组成的压裂液(Viscoelasticsurfactantfrcfluid),

简称VES。此后，该压裂液体系得到

了不断的丰富和发展。截止2002年,国外石油公司使用VES压裂液已成功地进行了2400井次的压裂作业。在大量试验的基础上，优选助剂类型和使用浓度，优化合成工艺，2006年我公司完成了新型FRK-VES压裂液的研制。样品通过室内流变性评价，升温到100C,以170s“的速率剪切1h,粘度仍在100mPa.s以上，升温到120C,以170s"的速率剪切1h,粘度仍在60mPa.s以上。新型FRK-VES清洁压裂液，由增稠用表面活性剂FRK-VES-L、稳定助剂、交联助剂组成。其中

FRK-VES-L表面活性剂属国内外首创。FRK-VES清洁压裂液体系中不含高分子聚合物，其增稠性能是由

特殊的表面活性剂分子和助剂来实现的，表面活性剂分子具有一定的自聚化倾向，以尽可能将其非极性部

分与水隔离开来。形成的这种胶束结构通常为小球状或长棒状。然而，当溶解在盐水中时，一些特定结构

的(如含长链虹基结构的季铉盐阳离子型)表面活性剂分子，能够形成一种类似于高分子线团结构的胶束,

完全不同于常规的球状或棒状结构。这种胶束的网络结构具有一定的抗扭曲能力，从而赋予液体较高的粘

度而作为压裂液使用。当有机物质溶解到这种胶束结构核心时，最终会导致胶束结构的破坏，将原来的网

络结构转变为球状结构而降低其粘度。利用这一点，生产井的产出液(如油或气)就会大大降低这种VES

液体粘度，而不必添加破胶剂：此外，VES压裂液在地层盐水的稀释作用下也会自行破胶化水。降粘后的

体系为表面活性剂的小分子溶液，粘度与水大致相同，易于返排而不会造成固相残留。主要技术指标清洁压裂液(FRK-VES)主要性能指标项目指标项目指标粘度mPa.s>20高温下粘度(100℃)mPa.s>100

抗温能力-c>120破胶液粘度mPa.s<10交联比%100:5-10破胶液界面张力mN/m0.75滤失系数x1()Ym/min°59.4破胶液表面张力mN/m24.8076〃⑴BottiTomp.SampleTemp.BottiTomp.ShearRaceVisco005025Q?±--50o5>5^505057夕ShearRaceVisco005025Q?±--50o5>5^505057夕2o7^210 20 30 40SO60Z08。 90Time(Min)FRK-VES压裂液在120℃时的剪切稔定性（170s/）2、FRK-VES清洁压裂液体系与HPG压裂液体系的对比（1）粘温性在温度100C时，以170s7的剪切速率，剪切一小时后，粘度N120mPa.s：在温度120℃时,以170s・i的剪切速率,剪切一小时后,粘度N60mPa.s.（2）流变性HPG瓜胶压裂液体系在低温时粘度非常大，因而摩阻较大，动力