新型壓裂液概述.

1、目目 錄錄壓裂的定義壓裂的定義 壓裂壓裂就是利用地面高壓泵就是利用地面高壓泵車車(組組)，以高于儲(chǔ)層吸入能力，以高于儲(chǔ)層吸入能力的速度，向井下注入高粘度壓的速度，向井下注入高粘度壓裂液，使井筒內(nèi)壓力增高，一裂液，使井筒內(nèi)壓力增高，一直達(dá)到克服地層的壓縮應(yīng)力和直達(dá)到克服地層的壓縮應(yīng)力和巖石的張力強(qiáng)度，巖石出現(xiàn)破巖石的張力強(qiáng)度，巖石出現(xiàn)破裂，形成對(duì)稱于井眼的裂縫的裂，形成對(duì)稱于井眼的裂縫的過程。過程。壓裂的作用與目的壓裂的作用與目的 在注入壓裂液時(shí)攜帶一定粒徑的固體支撐物（粒在注入壓裂液時(shí)攜帶一定粒徑的固體支撐物（粒徑徑0.41.0mm的天然石英砂或人造高強(qiáng)度陶粒），使的天然石英砂或人造高強(qiáng)度陶粒

2、），使其按需要模式停留在裂縫里，使其按需要模式停留在裂縫里，使支撐裂縫支撐裂縫保持一定的保持一定的張開程度。在壓裂液破膠返排后，這些裂縫為地層中張開程度。在壓裂液破膠返排后，這些裂縫為地層中的油氣提供了高導(dǎo)流能力的通道，從而的油氣提供了高導(dǎo)流能力的通道，從而提高了油氣井提高了油氣井的產(chǎn)量的產(chǎn)量。壓裂工藝壓裂工藝壓后管理壓后管理壓裂液壓裂液壓裂液壓裂液壓裂壓裂 工藝工藝 壓后壓后 管理管理低傷害壓裂工藝低傷害壓裂工藝儲(chǔ)層特征儲(chǔ)層特征氣價(jià)氣價(jià)壓裂的內(nèi)涵與發(fā)展方向壓裂的內(nèi)涵與發(fā)展方向壓裂液及其作用壓裂液及其作用 壓裂液壓裂液是壓裂改造油氣層過程中的全部工作液。是壓裂改造油氣層過程中的全部工作液。它起

3、著它起著傳遞壓力傳遞壓力、形成地層裂縫形成地層裂縫和沿著張開的裂縫和沿著張開的裂縫輸輸送支撐劑送支撐劑的作用。的作用。 壓裂液是個(gè)總稱，注入井內(nèi)的壓裂液在不同的階壓裂液是個(gè)總稱，注入井內(nèi)的壓裂液在不同的階段有各自的任務(wù)。段有各自的任務(wù)。1.濾失量低濾失量低;2.懸浮性能好懸浮性能好;3.摩阻損失小摩阻損失小;4.對(duì)地層滲透率損害?。ㄅ湮樾院谩⒌蜌?jiān)⒁追蹬牛?duì)地層滲透率損害小（配伍性好、低殘?jiān)?、易返排?5.性能穩(wěn)定（熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性）；性能穩(wěn)定（熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性）；6.成本低。成本低。對(duì)壓裂液的性能要求對(duì)壓裂液的性能要求對(duì)地層降溫冷卻和預(yù)處對(duì)地層降溫冷卻和預(yù)處理，以減少后續(xù)主工作理，

4、以減少后續(xù)主工作液對(duì)地層的傷害。一般液對(duì)地層的傷害。一般為活性水。為活性水。傳遞壓力，使地層破裂，傳遞壓力，使地層破裂，產(chǎn)生裂縫以備后面的攜產(chǎn)生裂縫以備后面的攜砂液進(jìn)入。在溫度較高砂液進(jìn)入。在溫度較高的地層，它還可以進(jìn)一的地層，它還可以進(jìn)一步起到降溫作用。一般步起到降溫作用。一般為高粘凍膠。為高粘凍膠。將支撐劑帶入裂縫中并將支撐劑帶入裂縫中并將砂子分布在預(yù)定的位將砂子分布在預(yù)定的位置上。同時(shí)可使裂縫延置上。同時(shí)可使裂縫延伸和繼續(xù)冷卻地層。它伸和繼續(xù)冷卻地層。它在壓裂液中的份量最大。在壓裂液中的份量最大。一般為交聯(lián)凍膠。一般為交聯(lián)凍膠。將攜砂液送到預(yù)定的位將攜砂液送到預(yù)定的位置。一般為活性水。置

5、。一般為活性水。 壓裂液壓裂液預(yù)前置液預(yù)前置液前前 置置 液液攜攜 砂砂 液液頂頂 替替 液液對(duì)壓裂液的性能要求對(duì)壓裂液的性能要求常見壓裂液類型及特性常見壓裂液類型及特性壓裂液類型壓裂液類型主要特性主要特性應(yīng)用對(duì)象應(yīng)用對(duì)象水基壓裂液水基壓裂液耐溫性好，摩阻小，攜砂能力強(qiáng)，耐溫性好，摩阻小，攜砂能力強(qiáng)，成本低，操作安全成本低，操作安全砂巖或灰?guī)r地層砂巖或灰?guī)r地層油基壓裂液油基壓裂液配伍性好，摩阻大，攜砂能力差，配伍性好，摩阻大，攜砂能力差，成本較高，操作不安全成本較高，操作不安全水敏性地層水敏性地層醇基壓裂液醇基壓裂液傷害小，易返排，耐溫性差，傷害小，易返排，耐溫性差，攜砂能力差，操作不安全攜砂

6、能力差，操作不安全低壓，水敏性地層低壓，水敏性地層泡沫壓裂液泡沫壓裂液易返排，對(duì)油層污染小，易返排，對(duì)油層污染小，攜砂能力差，耐溫性差攜砂能力差，耐溫性差低壓，水敏性地層低壓，水敏性地層乳狀壓裂液乳狀壓裂液傷害小，但摩阻很大，傷害小，但摩阻很大，攜砂能力差，耐溫性差攜砂能力差，耐溫性差水敏、致密型地層水敏、致密型地層酸基壓裂液酸基壓裂液可提高裂縫導(dǎo)流能力，可提高裂縫導(dǎo)流能力，對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng)，操作不安全對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng)，操作不安全碳酸鹽地層碳酸鹽地層 目前，國外廣泛使用的壓裂液體系包括前四類；目前，國外廣泛使用的壓裂液體系包括前四類； 20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代以油基壓裂液為主；以油基壓裂液為主；

7、50年代末年代末60年代初年代初，隨著胍爾膠稠化劑的問世，水基壓裂液不，隨著胍爾膠稠化劑的問世，水基壓裂液不斷地發(fā)展與完善，水力壓裂在油田的應(yīng)用日漸廣泛，增產(chǎn)效果也更斷地發(fā)展與完善，水力壓裂在油田的應(yīng)用日漸廣泛，增產(chǎn)效果也更加顯著。加顯著。 1969年年首次使用交聯(lián)胍膠壓裂液；首次使用交聯(lián)胍膠壓裂液； 進(jìn)入進(jìn)入70年代年代，由于胍爾膠稠化劑化學(xué)改性的成功，以及交聯(lián)劑，由于胍爾膠稠化劑化學(xué)改性的成功，以及交聯(lián)劑體系的完善，水基壓裂液迅速發(fā)展，在壓裂液類型中占主導(dǎo)地位。體系的完善，水基壓裂液迅速發(fā)展，在壓裂液類型中占主導(dǎo)地位。目前，目前，水基壓裂液在生產(chǎn)中的應(yīng)用依然廣泛水基壓裂液在生產(chǎn)中的應(yīng)用依然

8、廣泛，占，占70%以上。以上。壓裂液的發(fā)展歷程壓裂液的發(fā)展歷程水基壓裂液水基壓裂液 水基壓裂液水基壓裂液的發(fā)展經(jīng)歷了活性水壓裂液、稠化水壓裂液、水基凍膠的發(fā)展經(jīng)歷了活性水壓裂液、稠化水壓裂液、水基凍膠壓裂液三個(gè)階段。壓裂液三個(gè)階段。 (1)活性水壓裂液活性水壓裂液:是表面活性劑的稀的水溶液。是表面活性劑的稀的水溶液。 (2)稠化水壓裂液稠化水壓裂液：是以稠化劑及表面活性劑配制的粘稠水溶液，即：是以稠化劑及表面活性劑配制的粘稠水溶液，即增稠了的活性水壓裂液。增稠了的活性水壓裂液。 (3)水凍膠壓裂液水凍膠壓裂液：是用交聯(lián)劑將溶于水的增稠劑高分子進(jìn)行不完：是用交聯(lián)劑將溶于水的增稠劑高分子進(jìn)行不完全

9、交聯(lián)，使具有線性結(jié)構(gòu)的高分子水溶液變成線型和網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)混存全交聯(lián)，使具有線性結(jié)構(gòu)的高分子水溶液變成線型和網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)混存的高分子水凍膠。其中亦添加了表面活性劑。它實(shí)際上就是交聯(lián)了的稠的高分子水凍膠。其中亦添加了表面活性劑。它實(shí)際上就是交聯(lián)了的稠化水壓裂液?；畨毫岩?。因?yàn)榧羟忻舾?、溫度穩(wěn)定性差只適因?yàn)榧羟忻舾小囟确€(wěn)定性差只適用于低溫、淺井、低砂量和低砂比用于低溫、淺井、低砂量和低砂比的小型解堵性壓裂。的小型解堵性壓裂。解決了線型壓裂液進(jìn)行高溫深井壓解決了線型壓裂液進(jìn)行高溫深井壓裂施工引起的剪切敏感、溫度穩(wěn)定裂施工引起的剪切敏感、溫度穩(wěn)定性差等許多問題。性差等許多問題。水水基基壓壓裂裂液液線

10、型壓裂液線型壓裂液交聯(lián)壓裂液交聯(lián)壓裂液活性水壓裂液活性水壓裂液稠化水壓裂液稠化水壓裂液水凍膠壓裂液水凍膠壓裂液水稠化劑（成膠劑）水稠化劑（成膠劑） 添加劑添加劑1 成膠液成膠液水添加劑水添加劑2交聯(lián)劑交聯(lián)劑 交聯(lián)液交聯(lián)液水凍膠壓裂液組成水凍膠壓裂液組成水凍膠壓裂液添加劑水凍膠壓裂液添加劑稠化劑 植物膠及衍生物植物膠及衍生物 胍膠（羥丙基胍膠）胍膠（羥丙基胍膠） 田箐、香豆膠、魔芋膠等田箐、香豆膠、魔芋膠等 纖維素衍生物纖維素衍生物 羧甲基纖維素鈉鹽（羧甲基纖維素鈉鹽（CMC） 羥乙基纖維素（羥乙基纖維素（HEC） 羧甲基羥乙基纖維素（羧甲基羥乙基纖維素（CMHEC） 生物聚多糖生物聚多糖 黃原

11、膠黃原膠 工業(yè)合成聚合物工業(yè)合成聚合物 聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺（PAM） 部分水解聚丙酰胺（部分水解聚丙酰胺（PHPAM） 甲叉基聚丙烯酰胺（甲叉基聚丙烯酰胺（MPAM）常用的水基壓裂液稠化劑及粘度性能增稠劑類型增稠劑類型名名 稱稱使用濃度使用濃度/%粘度粘度/mPas測(cè)量條件測(cè)量條件植物膠及植物膠及其衍生物其衍生物胍膠胍膠(G)(G)0.30.680230Fan35Fan35旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在粘度計(jì)在2525，100r/min100r/min下測(cè)定。下測(cè)定。羥丙基胍膠羥丙基胍膠(HPG)(HPG)0.40.750130田菁膠田菁膠(T)(T)0.50.8120160羥丙基田菁膠羥丙基田菁膠(H

12、PT)(HPT)0.50.885125纖維素衍生物纖維素衍生物羥乙基纖維素羥乙基纖維素(HEC)(HEC)0.40.6200300羧甲基羥乙基纖維素羧甲基羥乙基纖維素(CMHEC)(CMHEC)0.40.6100200生物聚多糖生物聚多糖黃原膠黃原膠(XT)0.050.1100300合成聚合物合成聚合物甲叉基聚丙烯酰胺甲叉基聚丙烯酰胺(MPAM)(MPAM)0.40.6150300 交聯(lián)劑 兩性金屬（非金屬）含氧酸鹽兩性金屬（非金屬）含氧酸鹽 硼酸鹽、鋁酸鹽、銻酸鹽和鈦酸鹽等、鋁酸鹽、銻酸鹽和鈦酸鹽等 弱酸強(qiáng)弱酸強(qiáng)堿鹽堿鹽 無機(jī)鹽類兩性金屬鹽無機(jī)鹽類兩性金屬鹽 如硫酸鋁、氯化鉻、硫酸銅、氯化鋯

13、等強(qiáng)酸如硫酸鋁、氯化鉻、硫酸銅、氯化鋯等強(qiáng)酸弱堿鹽弱堿鹽 無機(jī)酸脂無機(jī)酸脂 如如硼酸酯、鈦酸酯、鋯酸酯 醛類醛類 甲醛、乙醛、乙二醛等甲醛、乙醛、乙二醛等水凍膠壓裂液添加劑水凍膠壓裂液添加劑破膠劑 生物酶生物酶 適用溫度適用溫度21 54,pH值范圍值范圍pH=3 8,最佳最佳pH=5 氧化破膠劑氧化破膠劑 適用于適用于 pH=3 14。普通氧化破膠劑適用溫度。普通氧化破膠劑適用溫度 5493；延遲活化氧化破膠劑適用溫度；延遲活化氧化破膠劑適用溫度 83116，常用氧化破膠劑是，常用氧化破膠劑是過硫酸鹽。 有機(jī)弱酸有機(jī)弱酸 很少用作水基壓裂液的破膠劑很少用作水基壓裂液的破膠劑,適用溫度大于適用

14、溫度大于93 。水凍膠壓裂液添加劑水凍膠壓裂液添加劑降濾劑：降濾劑：降低壓裂液在施工過程中的液體濾失量降低壓裂液在施工過程中的液體濾失量防膨劑防膨劑：防止粘土水化膨脹和分散運(yùn)移防止粘土水化膨脹和分散運(yùn)移殺菌劑殺菌劑：殺滅高分子水溶液中的細(xì)菌，保證基液不變質(zhì)殺滅高分子水溶液中的細(xì)菌，保證基液不變質(zhì)助排劑助排劑：降低破膠后液體表面張力，利于返排降低破膠后液體表面張力，利于返排p值調(diào)節(jié)劑值調(diào)節(jié)劑：使壓裂液具有一定的使壓裂液具有一定的pH值緩沖能力值緩沖能力穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑：用來提高壓裂液的耐溫能力用來提高壓裂液的耐溫能力其它助劑其它助劑水凍膠壓裂液添加劑水凍膠壓裂液添加劑壓裂液的關(guān)鍵壓裂液的關(guān)鍵 壓裂液

15、粘度控制壓裂液粘度控制是獲得最佳壓裂效果的最重要前提條是獲得最佳壓裂效果的最重要前提條件之一。件之一。 壓裂液的粘度控制大體分為壓裂液的粘度控制大體分為泵送入井泵送入井、造縫造縫和和排液排液三三個(gè)階段。由于不同階段的粘度控制直接影響到最終的壓裂個(gè)階段。由于不同階段的粘度控制直接影響到最終的壓裂效果，因而不同階段對(duì)壓裂液粘度特性的要求也就不同。效果，因而不同階段對(duì)壓裂液粘度特性的要求也就不同。壓裂液的關(guān)鍵壓裂液的關(guān)鍵相應(yīng)階段的壓裂液粘度控制應(yīng)滿足以下要求：相應(yīng)階段的壓裂液粘度控制應(yīng)滿足以下要求： 泵送階段泵送階段的壓裂液初始粘度控制在的壓裂液初始粘度控制在滿足懸砂滿足懸砂和和低摩阻低摩阻的適中的

16、適中水平；水平；造縫階段造縫階段的壓裂液粘度盡可能達(dá)到的壓裂液粘度盡可能達(dá)到最大造縫能力的高水平最大造縫能力的高水平；排液階段排液階段的水化液粘度降到的水化液粘度降到最低水平最低水平。從而獲得最佳的壓裂。從而獲得最佳的壓裂效果。效果?，F(xiàn)有裝備現(xiàn)有裝備機(jī)組型號(hào)機(jī)組型號(hào)投產(chǎn)投產(chǎn)時(shí)間時(shí)間主要設(shè)備情況主要設(shè)備情況備注備注儀表車儀表車（臺(tái)）（臺(tái)）混砂車混砂車（臺(tái)）（臺(tái)）主壓車主壓車（臺(tái)）（臺(tái)）史蒂文森史蒂文森壓裂機(jī)組壓裂機(jī)組198519851 11 16 6設(shè)備嚴(yán)重老化，滿足不了油田內(nèi)部壓設(shè)備嚴(yán)重老化，滿足不了油田內(nèi)部壓裂需要，目前在陜北施工裂需要，目前在陜北施工 哈里伯頓哈里伯頓-1000-10001

17、98519851 11 16 6設(shè)備老化，不能適應(yīng)高壓大排量需要設(shè)備老化，不能適應(yīng)高壓大排量需要哈里伯頓哈里伯頓-1400-1400199019901 11 16 6設(shè)備老化，不能適應(yīng)高壓大排量需要設(shè)備老化，不能適應(yīng)高壓大排量需要哈里伯頓哈里伯頓-2000-2000200220021 12 28 8主力車組主力車組史蒂文森史蒂文森COCO2 2泡沫壓裂設(shè)備泡沫壓裂設(shè)備20022002低壓低壓COCO2 2泵車泵車2 2臺(tái)臺(tái)20m20m3 3 CO CO2 2儲(chǔ)運(yùn)罐車儲(chǔ)運(yùn)罐車6 6臺(tái)臺(tái)引進(jìn)以來，進(jìn)行了引進(jìn)以來，進(jìn)行了6 6口井的口井的COCO2 2吞吐施吞吐施工，未投入壓裂施工工，未投入壓裂施工

18、哈里伯頓哈里伯頓-2500-2500200820081 11 16 6逐漸投入現(xiàn)場(chǎng)逐漸投入現(xiàn)場(chǎng)常用壓裂液體系常用壓裂液體系 水基凍膠壓裂液水基凍膠壓裂液 清潔壓裂液清潔壓裂液 二氧化碳泡沫壓裂液二氧化碳泡沫壓裂液 膠凝酸酸壓體系膠凝酸酸壓體系常用壓裂液體系常用壓裂液體系 水基凍膠壓裂液水基凍膠壓裂液 1985年，引進(jìn)甲叉基聚丙烯酰胺壓裂液，因抗溫性差，摩阻高，年，引進(jìn)甲叉基聚丙烯酰胺壓裂液，因抗溫性差，摩阻高，配制復(fù)雜，在配制復(fù)雜，在1994年淘汰。年淘汰。 1990年，使用羥丙基田菁年，使用羥丙基田菁(HT-21)膠壓裂液，以有機(jī)鈦膠壓裂液，以有機(jī)鈦/鋯或硼酸鋯或硼酸鹽做交聯(lián)劑，耐溫可達(dá)鹽做

19、交聯(lián)劑，耐溫可達(dá)150。因質(zhì)量不穩(wěn)定、貨源等因素，該。因質(zhì)量不穩(wěn)定、貨源等因素，該壓裂液在壓裂液在90年代中期被淘汰。年代中期被淘汰。1993年，使用羥丙基胍膠壓裂液，以有機(jī)硼、有機(jī)鋯、固體硼年，使用羥丙基胍膠壓裂液，以有機(jī)硼、有機(jī)鋯、固體硼等為交聯(lián)劑，耐溫可達(dá)等為交聯(lián)劑，耐溫可達(dá)170 。目前該壓裂液體系在大面積使。目前該壓裂液體系在大面積使用。用。常用壓裂液體系常用壓裂液體系 清潔壓裂液清潔壓裂液2004年在中原油田試驗(yàn)應(yīng)用，因高溫下使用年在中原油田試驗(yàn)應(yīng)用，因高溫下使用成本高，無法進(jìn)行大規(guī)規(guī)模推廣應(yīng)用。成本高，無法進(jìn)行大規(guī)規(guī)模推廣應(yīng)用。 2002年隨二氧化碳機(jī)組引進(jìn)，在文年隨二氧化碳機(jī)組

20、引進(jìn)，在文23氣田試氣田試驗(yàn)三口井，因工藝和貨源問題，未能推廣。驗(yàn)三口井，因工藝和貨源問題，未能推廣。 2006年隨普光氣田開發(fā)引進(jìn)，普光年隨普光氣田開發(fā)引進(jìn)，普光2、雙廟、雙廟1井取得成功，使普光氣田未來投產(chǎn)的主要井取得成功，使普光氣田未來投產(chǎn)的主要措施。措施。 二氧化碳二氧化碳泡沫壓裂液泡沫壓裂液 膠凝酸酸壓體系膠凝酸酸壓體系水基凍膠壓裂液常用化學(xué)劑水基凍膠壓裂液常用化學(xué)劑 成膠劑成膠劑 交聯(lián)劑交聯(lián)劑 破膠劑破膠劑羥丙基羥丙基胍膠胍膠 （山東山東大王、三大王、三力化工等力化工等）C-200有機(jī)硼有機(jī)硼C-150有機(jī)硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑有機(jī)硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑C-150H有機(jī)硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑有機(jī)硼鋯復(fù)合交

21、聯(lián)劑固體高溫硼交聯(lián)劑固體高溫硼交聯(lián)劑OB-99系列有機(jī)硼交聯(lián)劑系列有機(jī)硼交聯(lián)劑ZB-03高溫有機(jī)硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑高溫有機(jī)硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑過硫酸銨過硫酸銨膠囊破膠劑膠囊破膠劑支撐裂縫處理劑支撐裂縫處理劑常用交聯(lián)劑性能指標(biāo)常用交聯(lián)劑性能指標(biāo)交聯(lián)劑名稱交聯(lián)劑名稱交聯(lián)范圍交聯(lián)范圍pH適用井溫適用井溫 交聯(lián)時(shí)間交聯(lián)時(shí)間min硼砂硼砂8-11900.5以內(nèi)以內(nèi)C-2009.0-11.01101C-1509.0-11.012025C-150h9.0-12.513025固體交聯(lián)劑固體交聯(lián)劑9.0-13.0130OB-998.0-10.09013526ZB-038.0-10.013528傳統(tǒng)聚合物壓裂液的傷害特征傳

22、統(tǒng)聚合物壓裂液的傷害特征按壓裂液作用位置分地層基質(zhì)傷害地層基質(zhì)傷害支撐裂縫傷害支撐裂縫傷害液體傷害液體傷害固體傷害固體傷害壓裂液濾餅和濃縮膠壓裂液濾餅和濃縮膠按流體性質(zhì)分壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害 壓裂液在地層中滯留產(chǎn)生液堵 地層粘土礦物水化膨脹和分散運(yùn)移產(chǎn)生的傷害 壓裂液與原油乳化造成的地層傷害 潤(rùn)濕性發(fā)生反轉(zhuǎn)造成的傷害 壓裂液殘?jiān)鼘?duì)地層造成的損害 壓裂液對(duì)地層的冷卻效應(yīng)造成地層傷害 壓裂液濾餅和濃縮對(duì)地層的傷害壓裂液固相堵塞壓裂液固相堵塞來源基液或成膠物質(zhì)的不溶物降濾劑或支撐劑中的微粒壓裂液對(duì)地層巖石浸泡而脫落下來的微?；瘜W(xué)反應(yīng)沉淀物等固相顆粒。作用形成濾餅后阻止濾液侵入地層更遠(yuǎn)

23、處，提高了壓裂液效率，減少了對(duì)地層的傷害；它又要堵塞地層及裂縫內(nèi)孔隙和喉道，增強(qiáng)了乳化液的界面膜厚度而難破膠。壓裂液濃縮壓裂液濃縮 壓裂液的不斷濾失和裂縫閉合，導(dǎo)致交聯(lián)聚合物在支撐裂縫內(nèi)的濃度越來越高（即濃縮）。 支撐劑鋪置濃度對(duì)壓裂液濃縮因子有較大影響，隨著鋪砂濃度降低，壓裂液濃縮因子提高，此時(shí)不可能用常規(guī)破膠劑用量實(shí)現(xiàn)高濃縮壓裂液的徹底破膠，形成大量殘膠而嚴(yán)重影響支撐裂縫導(dǎo)流能力。常規(guī)胍膠壓裂液的傷害機(jī)理常規(guī)胍膠壓裂液的傷害機(jī)理 除水不溶物外，半乳糖支鏈破膠過程被切除造成額外的殘?jiān)蝗芪锿?，半乳糖支鏈破膠過程被切除造成額外的殘?jiān)鼈?cè)基去除，主鏈向纖維素的螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，引起聚合物水溶性降低

24、，產(chǎn)生次生殘?jiān)夷z殘?jiān)鼘?duì)導(dǎo)流能力的傷害胍膠殘?jiān)鼘?duì)導(dǎo)流能力的傷害圖圖1 導(dǎo)流率導(dǎo)流率 孔隙率關(guān)系孔隙率關(guān)系圖圖2 導(dǎo)流率導(dǎo)流率 起始胍膠濃度起始胍膠濃度殘余的胍膠在殘余的胍膠在裂縫內(nèi)部的分裂縫內(nèi)部的分布狀況布狀況 壓裂液濾失 容易形容易形成定向排列成定向排列胍膠殘?jiān)鼘?duì)導(dǎo)流能力的傷害胍膠殘?jiān)鼘?duì)導(dǎo)流能力的傷害 隨著人們對(duì)常規(guī)聚合物壓裂液傷害特征認(rèn)識(shí)的不隨著人們對(duì)常規(guī)聚合物壓裂液傷害特征認(rèn)識(shí)的不斷深入，發(fā)展新型斷深入，發(fā)展新型低傷害低傷害、甚至、甚至無傷害無傷害的壓裂液體系的壓裂液體系已經(jīng)逐漸變成了現(xiàn)實(shí)。已經(jīng)逐漸變成了現(xiàn)實(shí)。n低濃度胍膠壓裂液低濃度胍膠壓裂液n低分子胍膠壓裂液（可重復(fù)使用）低分子胍膠壓

25、裂液（可重復(fù)使用）n疏水疏水締合締合聚合物聚合物壓裂液壓裂液n清潔壓裂液清潔壓裂液n無傷害壓裂液無傷害壓裂液(一一)低濃度胍膠壓裂液低濃度胍膠壓裂液如何降低瓜膠在地層中的殘留，最直接的方法就是降如何降低瓜膠在地層中的殘留，最直接的方法就是降低瓜膠的用量。既要保證壓裂液粘度，又要降低胍膠用量。低瓜膠的用量。既要保證壓裂液粘度，又要降低胍膠用量。怎么實(shí)現(xiàn)？怎么實(shí)現(xiàn)？通過向瓜膠分子上引入帶電基團(tuán)，利用帶電基團(tuán)之間通過向瓜膠分子上引入帶電基團(tuán)，利用帶電基團(tuán)之間的靜電斥力，可以使原有的瓜膠收縮線團(tuán)變成擴(kuò)張線團(tuán)，的靜電斥力，可以使原有的瓜膠收縮線團(tuán)變成擴(kuò)張線團(tuán)，從而降低形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所需要的瓜膠用量。從而降

26、低形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所需要的瓜膠用量。胍膠羧甲基化胍膠羧甲基化 -COOH-COOHBJBJ公司公司 VISTARVISTAR型低濃度胍膠壓裂液型低濃度胍膠壓裂液BJBJ公司公司 VISTARVISTAR型型低濃度胍膠壓裂液低濃度胍膠壓裂液C*=1.96 kg/m3C*=0.61 kg/m3 擴(kuò)張線團(tuán)擴(kuò)張線團(tuán)收縮線團(tuán)收縮線團(tuán) 該類型胍膠用量可以減少該類型胍膠用量可以減少30-50%。(二二)低分子胍膠壓裂液低分子胍膠壓裂液 低分子胍膠是在酶或者光催化下，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，把低分子胍膠是在酶或者光催化下，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，把常規(guī)胍膠降解成常規(guī)胍膠降解成分子量?jī)H分子量?jī)H1/101/101/201/20的

27、產(chǎn)物。的產(chǎn)物。 目的是在地面上、在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將在地下無法控制的破膠過目的是在地面上、在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將在地下無法控制的破膠過程提前、嚴(yán)格控制的完成。程提前、嚴(yán)格控制的完成。 特點(diǎn)：它的特點(diǎn)：它的交聯(lián)和破膠交聯(lián)和破膠靠壓裂液體系靠壓裂液體系自身自身pHpH值的改變值的改變而完而完成，成， pHpH值高的時(shí)候可以交聯(lián)呈凍膠狀，值高的時(shí)候可以交聯(lián)呈凍膠狀， pHpH值低的時(shí)候自動(dòng)破值低的時(shí)候自動(dòng)破膠。因此施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，可回收再利用。膠。因此施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，可回收再利用。超低分子量超低分子量MicroPolymer material is 25 to 30 times smaller than conv

28、entional polymerssource: Spe77746、75690交聯(lián)示意圖交聯(lián)示意圖粘溫性能粘溫性能02004006008001000020406080100時(shí) 間 （ min)表觀粘度（mPa.s)020406080100120溫度(oC)Eta(t)mPas二 次 交 聯(lián)溫 度優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：分子量分子量17-3017-30萬萬，比常規(guī)壓裂液分子量降低至少，比常規(guī)壓裂液分子量降低至少210210（243243萬），易形成很好的交聯(lián)流體；萬），易形成很好的交聯(lián)流體；液體液體濾失控制好濾失控制好；濾餅，對(duì)裂縫濾餅，對(duì)裂縫表面損害較小表面損害較??；施工中施工中不再使用破膠劑不再使用破膠

29、劑，返排率高、對(duì)地層的傷害大幅，返排率高、對(duì)地層的傷害大幅度降低；度降低；液體液體回收回收重復(fù)利用，減少對(duì)環(huán)境的污染、也節(jié)約成本。重復(fù)利用，減少對(duì)環(huán)境的污染、也節(jié)約成本。低分子量壓裂液體系：低分子量壓裂液體系：新型壓裂液體系，具有較大的發(fā)展前景新型壓裂液體系，具有較大的發(fā)展前景。(三三)疏水締合聚合物壓裂液疏水締合聚合物壓裂液 疏水締合聚合物是疏水締合聚合物是親水性大分子鏈親水性大分子鏈上引入上引入少量疏水基團(tuán)少量疏水基團(tuán)的的一類新型聚合物。一類新型聚合物。 這類聚合物在稀溶液中主要以這類聚合物在稀溶液中主要以分子內(nèi)締合分子內(nèi)締合為主，在濃度大為主，在濃度大于臨界締合濃度時(shí)就形成以分子間締合為

30、主的超大分子結(jié)構(gòu)，于臨界締合濃度時(shí)就形成以分子間締合為主的超大分子結(jié)構(gòu)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使流體力學(xué)體積增大，表現(xiàn)出良好的增粘效果。形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使流體力學(xué)體積增大，表現(xiàn)出良好的增粘效果。特別是在一定濃度的鹽水中，疏水締合作用進(jìn)一步加強(qiáng)。特別是在一定濃度的鹽水中，疏水締合作用進(jìn)一步加強(qiáng)。 這類聚合物溶液在這類聚合物溶液在強(qiáng)剪切強(qiáng)剪切作用下可以作用下可以粘度下降粘度下降，在，在低剪切低剪切速速率下又會(huì)率下又會(huì)重新形成疏水基團(tuán)相互作用的締合重新形成疏水基團(tuán)相互作用的締合，形成高粘流體。，形成高粘流體。這很好地滿足了壓裂液在不同階段受剪切作用強(qiáng)弱不同的要求，這很好地滿足了壓裂液在不同階段受剪切作用強(qiáng)弱不

31、同的要求，可以很好地滿足壓裂液攜砂的要求。可以很好地滿足壓裂液攜砂的要求。疏水締合聚合物的優(yōu)點(diǎn)疏水締合聚合物的優(yōu)點(diǎn) 1 1、性能穩(wěn)定不易腐敗變質(zhì)。、性能穩(wěn)定不易腐敗變質(zhì)。2 2、易溶解，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整；、易溶解，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整；3 3、壓裂液流變性好，減小了設(shè)備工作負(fù)荷。、壓裂液流變性好，減小了設(shè)備工作負(fù)荷。4 4、價(jià)格較低，壓裂液成本可以接受。、價(jià)格較低，壓裂液成本可以接受。5 5、殘雜含量很低，傷害較小，增產(chǎn)效果好。、殘雜含量很低，傷害較小，增產(chǎn)效果好。6 6、地層水可使之降粘，返排，配合破膠劑使用、地層水可使之降粘，返排，配合破膠劑使用破膠更徹底。破膠更徹底。 在壓裂液中有廣闊的

32、應(yīng)用前景在壓裂液中有廣闊的應(yīng)用前景。疏水締合聚合物的疏水締合聚合物的剪切稀釋特性剪切稀釋特性 從上圖可以看出，在從上圖可以看出，在1400s-1高剪切速率下壓裂液的粘度約為高剪切速率下壓裂液的粘度約為25mpa.s，剪切速率降至，剪切速率降至170s-1時(shí)粘度恢復(fù)至?xí)r粘度恢復(fù)至55 80mpa.s。這與。這與壓裂液網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有關(guān)，締合結(jié)構(gòu)是可逆的，具有剪切稀釋性。壓裂液網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有關(guān)，締合結(jié)構(gòu)是可逆的，具有剪切稀釋性。 清潔壓裂液清潔壓裂液是對(duì)傳統(tǒng)聚合物是對(duì)傳統(tǒng)聚合物/ /破膠方法的挑戰(zhàn)。它使用粘破膠方法的挑戰(zhàn)。它使用粘彈性表面活性劑彈性表面活性劑(VES)(VES)而不用聚合物，亦稱清潔無聚合物

33、壓裂而不用聚合物，亦稱清潔無聚合物壓裂液液( (簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱VESfluidVESfluid或或CFRAC)CFRAC)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： VESVES壓裂液粘度低，彈性好，可以有效地輸送支撐劑，同壓裂液粘度低，彈性好，可以有效地輸送支撐劑，同時(shí)能降低摩阻。時(shí)能降低摩阻。 該壓裂液配制簡(jiǎn)單，主要用該壓裂液配制簡(jiǎn)單，主要用VESVES在鹽水中調(diào)配。在鹽水中調(diào)配。 不需要交聯(lián)劑、破膠劑和其它化學(xué)添加劑。不需要交聯(lián)劑、破膠劑和其它化學(xué)添加劑。 無殘?jiān)?，支撐裂縫能保持良好的導(dǎo)流能力。無殘?jiān)?，支撐裂縫能保持良好的導(dǎo)流能力。(四四)清潔壓裂液清潔壓裂液清潔壓裂液的理論基礎(chǔ)清潔壓裂液的理論基礎(chǔ) 最初的最初的 清潔

34、壓裂液主要由清潔壓裂液主要由長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物季胺鹽陽離長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物季胺鹽陽離子表面活性劑子表面活性劑組成。這種表面活性劑是一種具有粘彈性的小組成。這種表面活性劑是一種具有粘彈性的小分子，它的分子尺寸比胍膠分子小分子，它的分子尺寸比胍膠分子小50005000倍的數(shù)量級(jí)，它包括倍的數(shù)量級(jí)，它包括親水基和長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷?，分于鏈上有正電荷和?fù)電荷。親水基和長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷钟阪溕嫌姓姾珊拓?fù)電荷。 在鹽的存在下，它們形成伸展的膠束聚集體。當(dāng)這種表在鹽的存在下，它們形成伸展的膠束聚集體。當(dāng)這種表面活性劑在溶液中的濃度高于臨界膠束濃度，這些膠束互相面活性劑在溶液中的濃度高于臨界膠束濃度，這些膠束互相纏繞并形成

35、空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流體呈現(xiàn)出粘彈性，能有效地?cái)y纏繞并形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流體呈現(xiàn)出粘彈性，能有效地?cái)y帶支撐劑。帶支撐劑。清潔壓裂液清潔壓裂液流體的形成機(jī)理流體的形成機(jī)理CCMCCCMCCCentangleSinglesurfactantahlp=v/(ah l)Wormlike micelle 1/3p1/2Sphericalmicelle0p1/3treelike micelleInter-net construction 表面活性劑自組裝結(jié)構(gòu)的特性表面活性劑自組裝結(jié)構(gòu)的特性1. 與高分子不同，蠕蟲狀膠束在外力與高分子不同，蠕蟲狀膠束在外力（比如高剪切力）的作用下發(fā)生的斷（比如高剪切力）的作用下發(fā)

36、生的斷裂，在外力撤除之后，是可以恢復(fù)。裂，在外力撤除之后，是可以恢復(fù)。2. 所以在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，可以以很高所以在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，可以以很高的速度將清潔壓裂液壓入地層，而不的速度將清潔壓裂液壓入地層，而不會(huì)引起其性能的絲毫降低。會(huì)引起其性能的絲毫降低。溫度（）兩種類型壓裂液的差別兩種類型壓裂液的差別溫粘性溫粘性清潔壓裂液剪切粘度隨時(shí)間變化圖清潔壓裂液剪切粘度隨時(shí)間變化圖胍膠壓裂液剪切粘度隨時(shí)間變化圖胍膠壓裂液剪切粘度隨時(shí)間變化圖兩種類型壓裂液的差別兩種類型壓裂液的差別流變性流變性1.1. 胍膠壓裂液在低溫胍膠壓裂液在低溫時(shí)粘度非常大，因時(shí)粘度非常大，因而摩阻較大，動(dòng)力而摩阻較大，動(dòng)力消耗太大，

37、增加施消耗太大，增加施工成本；工成本；2.2. 6060攝氏度，清潔壓攝氏度，清潔壓裂液的粘度不到胍裂液的粘度不到胍膠壓裂液的粘度膠壓裂液的粘度1/31/3，但是其靜態(tài)，但是其靜態(tài)懸砂能力比瓜膠壓懸砂能力比瓜膠壓裂液強(qiáng)得多。裂液強(qiáng)得多。1998/101999/52000/32002/9References: SPE38622、50652、59478、60322Time壓裂次數(shù)壓裂次數(shù)ClearFrac Lower Almond Middle Almond Levis Total Average/wellVESGuarVESGuarVESGuarVESGuarVESGuarProppant Vo

38、lume (lb)Fluid Volume (bbl)Pad Volume (bbl)86K1049354140K1727662106K951427121K1609714118K877164217K2084723310K2877945478K542020991039593151591806700Conductivity (md/ft)Frac Length (ft)Frac Height (ft)51136997394385167109643880270435203908204127697385245838337101453401205Cumilative Production for fir

39、st six months (MMscf/D)222,151162568A comparison of job parameters and fracture stimulations for polymer and VES fluidSource: SPE 60322Three identical offset wells at the Mesa Verde formation at Rock Springs, Wyoming 清潔壓裂液與常規(guī)壓裂液對(duì)比清潔壓裂液與常規(guī)壓裂液對(duì)比清潔壓裂液清潔壓裂液攜砂能力強(qiáng)、適宜造長(zhǎng)縫攜砂能力強(qiáng)、適宜造長(zhǎng)縫粘度底、裂縫窄粘度底、裂縫窄配置方便配置方便無固相

40、、低傷害無固相、低傷害由于彈性好，粘度由于彈性好，粘度30mPa.s攜砂良好攜砂良好HPG等壓裂液等壓裂液粘度高、造縫寬粘度高、造縫寬添加劑種類多添加劑種類多對(duì)儲(chǔ)層傷害嚴(yán)重對(duì)儲(chǔ)層傷害嚴(yán)重懸砂能力差懸砂能力差粘度至少大于粘度至少大于50mPa.s清潔壓裂液的研究進(jìn)展清潔壓裂液的研究進(jìn)展 為了提高清潔壓裂液的耐溫性，人們對(duì)粘彈為了提高清潔壓裂液的耐溫性，人們對(duì)粘彈性表面活性劑的研究更加深入：性表面活性劑的研究更加深入： 低聚表面活性劑低聚表面活性劑 高分子表面活性劑高分子表面活性劑p清潔壓裂液在一定范圍內(nèi)解決了傳統(tǒng)壓裂液對(duì)清潔壓裂液在一定范圍內(nèi)解決了傳統(tǒng)壓裂液對(duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害裂縫導(dǎo)流能力傷害；p

41、清潔壓裂液施工簡(jiǎn)單，清潔壓裂液施工簡(jiǎn)單，裂縫幾何參數(shù)合理裂縫幾何參數(shù)合理，對(duì)，對(duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害小；裂縫導(dǎo)流能力傷害??；p清潔壓裂液卻清潔壓裂液卻改變了地層表面性質(zhì)改變了地層表面性質(zhì)，使地層的，使地層的滲透率可能受到傷害。滲透率可能受到傷害。清潔壓裂液小結(jié)清潔壓裂液小結(jié)清潔壓裂液是否無傷害？清潔壓裂液是否無傷害？ 無傷害壓裂液無傷害壓裂液是在清潔壓裂液的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良的一種壓是在清潔壓裂液的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良的一種壓裂液體系。它繼承了清潔壓裂液對(duì)支撐裂縫無傷害的特點(diǎn)，同裂液體系。它繼承了清潔壓裂液對(duì)支撐裂縫無傷害的特點(diǎn)，同時(shí)又具備了更好的地層配伍性，不會(huì)改變地層表面性質(zhì)。時(shí)又具備了更好的地層配伍性

42、，不會(huì)改變地層表面性質(zhì)。(五五)無傷害壓裂液無傷害壓裂液無傷害壓裂液無傷害壓裂液D3FAS05壓裂液的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)壓裂液的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是用現(xiàn)行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是用儲(chǔ)能模量?jī)?chǔ)能模量GG來評(píng)來評(píng)價(jià)價(jià)n 即認(rèn)為彈性越好，壓裂液性能就越好即認(rèn)為彈性越好，壓裂液性能就越好n 但如果彈性高，其粘度也高，則摩阻就大但如果彈性高，其粘度也高，則摩阻就大 舊評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是用舊評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是用損耗模量損耗模量G”G”來評(píng)價(jià)來評(píng)價(jià)n 認(rèn)為粘度越高，壓裂液性能就越好認(rèn)為粘度越高，壓裂液性能就越好n 但如果彈性差，攜砂性能就差但如果彈性差，攜砂性能就差 研究表明綜合利用這兩者的比值應(yīng)該更合理研究表明綜合利用這兩者的比值應(yīng)該更

43、合理即即G /G” G /G” n 也即也即低粘高彈低粘高彈才是最好的壓裂液才是最好的壓裂液實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果: G=4.5PaG=1.4Pa聚合物壓裂液聚合物壓裂液90時(shí)的頻率掃描曲線時(shí)的頻率掃描曲線G/G=3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果: G=9.8PaG=0.25Pa無傷害壓裂液無傷害壓裂液90時(shí)的頻率掃描曲線時(shí)的頻率掃描曲線G/G=39.2無傷害壓裂液無傷害壓裂液（1 1）不同溫度下無傷害壓裂液的粘度變化情況：）不同溫度下無傷害壓裂液的粘度變化情況：在在80-120 80-120 具有較高的粘度具有較高的粘度2040608010012014020304050607080Viscosity/Eta

44、Temperature/C Viscosity Vs Temperature溫度溫度40506070809090A（無傷害壓裂液）（無傷害壓裂液）39333336394242A：煤油：煤油=4：139363333272121A：煤油：煤油=2：121181815129 9A：煤油：煤油=1：1963333 3無傷害壓裂液用煤油降粘后的粘度測(cè)試數(shù)據(jù)表無傷害壓裂液用煤油降粘后的粘度測(cè)試數(shù)據(jù)表 （2）破膠可被水稀釋，油氣進(jìn)入并膨脹膠束破膠可被水稀釋，油氣進(jìn)入并膨脹膠束 無傷害壓裂液無傷害壓裂液清水壓裂增產(chǎn)機(jī)理清水壓裂增產(chǎn)機(jī)理 壓裂施工過程中，當(dāng)天然裂縫周邊巖石在壓力超過壓裂施工過程中，當(dāng)天然裂縫周邊

45、巖石在壓力超過“啟動(dòng)啟動(dòng)”壓力后，壓力后，剪切力使裂縫壁面產(chǎn)生剪切力使裂縫壁面產(chǎn)生“剪切滑移剪切滑移”破壞，兩個(gè)裂縫粗糙面的滑動(dòng)和天然破壞，兩個(gè)裂縫粗糙面的滑動(dòng)和天然微裂縫張開提高了裂縫的滲透率。停泵后，兩個(gè)粗糙面阻止回到初始位置，微裂縫張開提高了裂縫的滲透率。停泵后，兩個(gè)粗糙面阻止回到初始位置，于是由剪切產(chǎn)生的裂縫滲透率得到保持。于是由剪切產(chǎn)生的裂縫滲透率得到保持。 (六六)清水壓裂技術(shù)清水壓裂技術(shù)無支撐劑的錯(cuò)位縫面無支撐劑的錯(cuò)位縫面 粗糙裂縫面錯(cuò)位支撐，具有一定的導(dǎo)流能力。粗糙裂縫面錯(cuò)位支撐，具有一定的導(dǎo)流能力。 無支撐劑的吻合縫面無支撐劑的吻合縫面 粗糙裂縫面完全閉合，裂縫幾乎無導(dǎo)流能力

46、。粗糙裂縫面完全閉合，裂縫幾乎無導(dǎo)流能力。 支撐劑濃度為支撐劑濃度為0.1 lbm/ft0.1 lbm/ft2 2的吻合縫面的吻合縫面 粗糙裂縫面無錯(cuò)位，少量支撐劑，有一定導(dǎo)流能粗糙裂縫面無錯(cuò)位，少量支撐劑，有一定導(dǎo)流能力。力。 支撐劑分布為支撐劑分布為0.1 lbm/ft0.1 lbm/ft2 2的錯(cuò)位縫面的錯(cuò)位縫面 粗糙裂縫面錯(cuò)位支撐和少量支撐劑支撐，裂縫具粗糙裂縫面錯(cuò)位支撐和少量支撐劑支撐，裂縫具有高導(dǎo)流能力。有高導(dǎo)流能力。 幾種裂縫導(dǎo)流能力對(duì)比幾種裂縫導(dǎo)流能力對(duì)比 采用采用加砂清水壓裂加砂清水壓裂技術(shù)能取得高好的壓裂增產(chǎn)效果技術(shù)能取得高好的壓裂增產(chǎn)效果比較效果比較效果清水壓裂與凍膠壓裂

47、的清水壓裂與凍膠壓裂的區(qū)別區(qū)別攜砂攜砂能力低；能力低； 砂濃度砂濃度低，一般為低，一般為30Kg/m-360Kg/m30Kg/m-360Kg/m； 前置液前置液量大，泵注排量高；量大，泵注排量高； 支撐劑顆粒支撐劑顆粒小，一般使用小，一般使用30/6030/60目或目或40/7040/70目支撐劑。目支撐劑。適用適用條件條件油氣藏油氣藏滲透率滲透率0.1mD0.1mD0.1mD的裂縫性油氣藏；的裂縫性油氣藏； 楊氏模量楊氏模量3.44753.447510104 4MPaMPa的油氣藏；的油氣藏； 具具低閉合應(yīng)力低閉合應(yīng)力地層，一般要求閉合應(yīng)力梯度地層，一般要求閉合應(yīng)力梯度0.0176MPa0.

48、0176MPam m； 常規(guī)凍膠壓裂對(duì)儲(chǔ)層傷害大，常規(guī)凍膠壓裂對(duì)儲(chǔ)層傷害大，返排困難返排困難的低壓油氣藏。的低壓油氣藏。清水壓裂基本工藝設(shè)計(jì)清水壓裂基本工藝設(shè)計(jì)液體配方液體配方組成：清水組成：清水+ +降阻劑降阻劑+ +表面活性劑表面活性劑+ +粘土穩(wěn)定劑。粘土穩(wěn)定劑。為了為了減少減少支撐劑的泵人量與施工支撐劑的泵人量與施工成本成本，一般的清水壓裂施工前，一般的清水壓裂施工前置液占置液占50%50%，隨后泵人隨后泵人60Kg/m60Kg/m3 3濃度的支撐劑，并在整個(gè)施工階段濃度的支撐劑，并在整個(gè)施工階段保持一個(gè)定值。施工保持一個(gè)定值。施工結(jié)尾時(shí)結(jié)尾時(shí)支撐劑濃度增加到支撐劑濃度增加到240Kg

49、/m240Kg/m3 3 , ,其目的其目的是為了增加井筒與裂縫之間的連通性。是為了增加井筒與裂縫之間的連通性。清水壓裂設(shè)計(jì)一般考慮下面幾個(gè)因素清水壓裂設(shè)計(jì)一般考慮下面幾個(gè)因素。設(shè)計(jì)支撐縫長(zhǎng)或壓裂縫長(zhǎng)的體積；設(shè)計(jì)支撐縫長(zhǎng)或壓裂縫長(zhǎng)的體積；滿足裂縫導(dǎo)流能力和裂縫滿足裂縫導(dǎo)流能力和裂縫寬度的寬度的支撐劑篩析尺寸支撐劑篩析尺寸；達(dá)到足夠?qū)Я髂芰Φ倪_(dá)到足夠?qū)Я髂芰Φ闹蝿舛戎蝿舛?；產(chǎn)生足夠裂縫寬度的產(chǎn)生足夠裂縫寬度的泵注排量泵注排量。(一一)新型低傷害壓裂預(yù)前置液新型低傷害壓裂預(yù)前置液 類類 型型配液配液水水甲甲2#預(yù)前置液預(yù)前置液HT-21預(yù)前置液預(yù)前置液ZYSG-1預(yù)前置液預(yù)前置液低傷害預(yù)前

50、置液低傷害預(yù)前置液1#2#表面張力表面張力(mN/m)72.128.0-30.026.0-27.023.0-24.021.0-22.018.5-19.5界面張力界面張力(mN/m)24.875.0-6.02.0-3.00.5-1.0 0.10.050-0.060液體表面活性數(shù)據(jù)液體表面活性數(shù)據(jù) 與地層原油的配伍性與地層原油的配伍性 油水比為油水比為2:1時(shí)的乳化液最穩(wěn)定，在時(shí)的乳化液最穩(wěn)定，在2.5h以內(nèi)基本達(dá)以內(nèi)基本達(dá)到完全破乳到完全破乳 。 液體表面活性液體表面活性 與配液水相比，表面張力降低了與配液水相比，表面張力降低了70%以上，界面張以上，界面張力降低了力降低了99%以上。以上。 耐

51、溫性耐溫性 1#產(chǎn)品在產(chǎn)品在130以下恒溫以下恒溫24h，表面張力與界面張力均無明顯，表面張力與界面張力均無明顯改變，改變，2#產(chǎn)品在產(chǎn)品在150以下，表面性能變化不大以下，表面性能變化不大 。 溫溫 度度()20501001201301401501#表面張力表面張力(mN/m)21.221.521.721.721.923.925.1界面張力界面張力(mN/m)0.10.10.10.10.10.81.22#表面張力表面張力(mN/m)18.618.718.618.718.919.119.6界面張力界面張力(mN/m)0.0540.0540.0540.0540.0640.0790.13粘土防膨率粘土防膨率 新型低傷害壓裂預(yù)前置液對(duì)粘土的防膨率新型低傷害壓裂預(yù)前置液對(duì)粘土的防膨率90%。 對(duì)地層原始滲透率的影響對(duì)地層原始滲透率的影響 配液水平均傷害率達(dá)到了配液水平均傷害率達(dá)到了83.97%； 低傷害預(yù)前置液平均傷害率為低傷害預(yù)前置液平均傷害率為1.38% 。(二二)支撐裂縫處理劑支撐裂縫處理劑對(duì)壓裂液的降解能力對(duì)壓裂液的降解能力 在在40下下,4小時(shí)