页岩气滑溜水压裂用降阻剂研究与应用进展.docx

评 述 石油化工专题页岩气滑溜水压裂用降阻剂研究与应用进展杜凯*, 黄凤兴, 伊卓, 张文龙中国石油化工股份有限公司北京化工研究院, 北京 100013*通讯作者, E-mail: 收稿日期: 2014-05-27; 接受日期: 2014-06-24; 网络版发表日期: 2014-10-22doi: 10.1360/N032014-00149摘要滑溜水水力压裂是针对页岩油气储层基于滑溜水压裂液体系发展起来的新型压裂关键词页岩气 滑溜水压裂液 降阻剂技术, 是页岩气开发的关键技术之一. 相对于传统的凝胶压裂液体系, 滑溜水压裂液体系以其高效、低成本的特点在页岩气开发中广泛应用. 降阻剂作为滑溜水压裂液体系的核心助剂, 直接决定了滑溜水压裂液体系的性能与应用. 本文结合本单位在页岩气滑溜水压裂用降阻 剂方面的研究工作, 参考国内外相关文献, 全面总结了滑溜水压裂用降阻剂的研究进展并探 讨了其发展趋势.力压裂的关键在于压裂液的配制,通过压裂可提高1 引言我国页岩油气储量丰富, 美国能源信息署(EIA)2011 年 4 月发布的数据表明: 中国页岩气技术可采 资源量达 36 万亿立方米, 超过美国(24 万亿立方米), 位居世界第一1. 2011 年底, 国务院正式批准我国第172 个独立矿种页岩气2, 这意味着页岩气的勘 查和开发已经上升为我国国家发展战略. 国家能源局页岩气发展规划(20112015 年)称3: 2015 年我国页岩气初步实现规模化生产, 年产 65 亿立方米. 国家能源局 2013 年 12 月 5 日发布消息称: 我国页岩 气勘探开发取得重大进展4. 中石化重庆涪陵国家级 示范区页岩气井平均单井产量 15 万立方米/天, 累计 实现商品气量近 7300 万立方米. 中石油长宁-威远、 昭通两个国家级示范区和富顺-永川对外合作区, 累 计实现商品气量 7000 万立方米. 2014 年 3 月 24 日中 国石化宣布5: 我国首个大型页岩气田涪陵页岩 气田提前进入商业化开发阶段.目前, 滑溜水水力压裂技术和水平井技术是美 国页岩气开采主要采取的核心技术6, 其中滑溜水水页岩气层渗透率、增加导流能力、优化生产条件、减少地层伤害、满足经济开发的目的. 近年来, 滑溜水 压裂发展快速, 多级水平井分段压裂的段数已多达40 段, 所需滑溜水压裂液总量高达 14 104 m3/井次7. 滑溜水压裂液中 98.0%99.5%是混砂水, 添加剂一般 占滑溜水总体积的 0.5%2.0%, 包括降阻剂、表面活6性剂、阻垢剂、黏土稳定剂以及杀菌剂等 . 降阻剂是滑溜水压裂液的核心添加剂, 丙烯酰胺类聚合物、 聚氧化乙烯(PEO)、胍胶及其衍生物、纤维素衍生物8以及黏弹性表面活性剂等均可作为降阻剂使用 . 滑溜水压裂液体系成为我国页岩气开发亟需突破的关 键技术.国内外综述性文献中较多关注整个滑溜水体系, 而对于滑溜水体系中核心助剂降阻剂的研发、应用进 展报道较少. 本文结合本单位在页岩气滑溜水压裂用降阻剂方面的研究工作, 参考国内外相关文献, 全 面总结了滑溜水压裂用降阻剂的研究进展并探讨了其发展趋势.中国科学: 化学2014 年 第 44 卷 第 11 期一步压缩, 使流体内部的湍流阻力下降, 抑制或减轻湍流, 表现出降阻作用19.图 1(a, c)为牛顿流体(Newtonian fluid)粒子图像 测速向量图与瞬时可视化的近壁涡结构, 图 1(b, d)为聚合物水溶液相对应的向量图、近壁涡结构图. 从图1 可知, 聚合物的加入改变了平均速度剖面, 使边界 层中的剪切力进行重新分布. 上述效应改变了产生漩涡的强度与结构特征, 使湍流边界层近壁结构发生明显改善, 从而体现出降阻效果.2降阻剂的降阻机理自 1948 年 Toms 在第一届国际流变学会议上报 道了“Toms 效应”9(即在水中加入少量的聚合物即可 大幅降低管道流体流动阻力)至今, 人们对于降阻机 理的研究已有近 70 年的历史. 围绕聚合物等添加剂 的降阻机理, 前人曾提出了许多假说和模型, 并有大 量代表性 的 综述性文 章 及专著对 降 阻机理的认 识1020 进行了论述.虽然关于此方面的研究时间很长, 但在机理认识方面仍不甚明了、存在争议21.最近, 计算机模拟技术与湍流测量技术的进步,大大推动了人们对聚合物降阻机理研究的深度与认 识水平.基于 FENE-P (finite elastic non-linear extensibility- Peterlin)模型数值模拟结果和中、低雷诺数(Re)实验结果, 业内普遍认为: 聚合物的加入扰乱了管道流体近壁湍流产生、发展、再生的各环节, 通过大分子线 团拉伸与准轴向漩涡(the quasi-streamwise vortices)发生相互作用, 抑制了漩涡的产生、发展与扰动, 同时由大分子线团回弹从附近漩涡中吸收能量使漩涡进3降阻剂的研究与应用现状添加降阻剂的水力压裂液体系最早见于 20 世纪50 年代末 60 年代初6. 随着上世纪末美国页岩油气 资源的开 发重新受到 重视并迅速 发展 . 1997 年 ,Mitchell 能源公司在 Barnett 地区首次实施了滑溜水 压裂, 使用了 3029 m3 水、90 t 砂, 其页岩气最终采收率提高了 20%, 压裂费用较大型水力压裂减少了65%22.降阻剂的加入不仅降低了施工摩阻,实现了网图 1 (a, c) 牛顿流体粒子图像测速向量图与瞬时可视化的近壁涡结构; (b, d) 聚合物水溶液对应的向量图与近壁涡结构191697杜凯等: 页岩气滑溜水压裂用降阻剂研究与应用进展状造缝的目的, 显著改进了水力压裂的实际效果, 而且减少了设备对水马力的要求, 避免了设备因作业 过程中的高速冲击造成的磨损.滑溜水压裂液在 Barnett 页岩地区的成功应用很 快扩展到美国 Haynesville、Marcellus、Woodruff 和Fayetteville 等地区. 滑溜水已经成为目前应用最成熟 的页岩气压裂液7, 近两年我国压裂的页岩气井均使用了国外公司的滑溜水压裂液体系.可用作水基降阻剂的主要有丙烯酰胺类聚合物、 聚氧化乙烯、胍胶及其衍生物为代表的生物基聚多糖降阻剂、表面活性剂类降阻剂等. 本文从降阻剂结构和组成来进行分类评述.DR / C = K (M - M cr )式中, K 为常数, Mcr 为起始相对分子质量, DR/C是 指降阻剂无限稀时单位浓度的降阻率, 是表征降阻 能力高低的一种度量. 聚氧化乙烯(PEO)和聚丙烯酰 胺(PAM)的 Mcr 分别约为 1.1 106 和 2.4 106.McCormick 研究组26, 27对水溶性高分子化学结构、相对分子量及分布、缔合状态、流体力学体积(R )、g水动力半径(Rh)等对降阻效果的影响进行了大量基础性研究. 结果表明: 除了相对分子质量决定降阻效果 外, 聚合物与溶剂之间的相互作用强弱也起到了至 关重要的作用.3.1.2聚丙烯酰胺类降阻剂从现场施工及配制要求出发, 对页岩气压裂用 降阻剂的性能要求包括: (1) 高的降阻效率; (2) 较高 耐盐性; (3) 较高耐温性; (4) 快速水化溶解以满足现 场施工要求; (5) 适宜的相对分子质量以降低储层伤 害; (6) 低成本; (7) 无毒无害, 满足相应油气田作 业、排放满足环保标准.目前, 国外应用最普遍的水基降阻剂是由一种 或多种不同的单体共聚生成的聚丙烯酰胺类降阻3.1合成聚合物类降阻剂3.1.1 合成聚合物类降阻剂分子设计、结构与性能研究合成聚合物类降阻剂的分子结构与共聚物组成、 相对分子质量、离子度、所带电荷种类等决定了聚合 物降阻剂的降阻效果.区别于其他类型降阻剂, 在相同使用浓度下具 有优异降阻效果的聚合物有以下结构特点: (1) 分子 结构具有优异黏弹性, 体现为聚合度越高、短支链 少、长支链多、降阻效果越好; (2) 相对分子质量越 高，降阻效果越好; (3) 相对分子质量中高相对分子 质量部分的多少决定了降阻率的高低; (4) 聚合物在 溶剂中需具有较好的溶解性, 同时聚合物大分子与溶剂的相互作用强弱也对降阻性产生影响; (5) 多次 剪切会造成降阻性能下降, 需要在分子设计时, 注重 提高聚合物耐剪切性能.Gramain 和 Borreill23研究了线形、星形和梳形 聚苯乙烯(PS)在甲苯溶液中的降阻效率. 实验证明, 当浓度大于 500 ppm, 相对分子质量为 0.7 106 的线 形 PS 在 Re 大于 15000 时仍表现出较高的降阻效率; 而星形和梳形 PS, 即使相对分子质量达到 5 106, 浓度大于 20 g/L, 也未表现出降阻作用, 说明分子链 的支化大大降低了聚合物的降阻效率.剂26,具体可分为阳离子、非离子、阴离子型及两性离子丙烯酰胺聚合物及共聚物, 相对分子质量一般为 1 1062 107, 使用浓度一般为 0.240.48 kg/m3,降阻性能明显优于胍胶和纤维素衍生物.阴离子型聚丙烯酰胺具有优异的降阻性能且成 本较低, 是作为现场使用最多见的降阻剂. 阳离子型 或其他类型聚丙烯酰胺聚合物可应用于含醇压裂液或存在特殊施工要求的压裂液体系中28.目前, 滑溜水压裂现场使用的降阻剂有聚丙酰 胺粉剂和乳剂两种剂型产品. 粉剂产品成本低、便于运输, 但一般溶解速度较慢; 乳剂产品拥有溶解速度快、便于现场混配等优点, 但成本略高, 合成工艺较 复杂. 目前，国外现场使用的降阻剂多为乳剂产品,例如, ALCOMER110RD 型降阻剂是丙烯酸钠与丙烯酰胺的共聚物, MAGNAFLOC156 型降阻剂是一 种阴离子型聚丙烯酰胺, ZETAG7888 型降阻剂是一 种阳离子型聚丙酰胺, FLOSPERSE系列降阻剂则具体包括丙烯酸均聚物、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、丙烯酸-磺酸单体共聚物、马来酸均聚物、马来酸-丙 烯酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物等29.2009 年, Superior Well Services 公司因推出的Wade24研究了侧基长度对降阻性能的影响,果发现: 在聚合物分子主链上普遍接上短侧基后,阻性能降低, 而接上少量长侧基后降阻性能增强.结降Little 等25的实验研究表明: 同一类型聚合物的相对分子质量和降阻率的关系可表示为:1698中国科学: 化学2014 年 第 44 卷 第 11 期GammaFRacTM 压裂液体系而被美国 E&P 杂志评为2009 年世界十项石油工程技术创新特别奖, 其中 WFR-3B 降阻剂是该压裂液体系的核心助剂. 该公司 专利报道使用的降阻剂为聚丙酰胺均聚物、阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺及两性离子聚丙烯酰胺乳液30.BJ Services 公司31报道了一种应用于滑溜水压 裂的聚丙烯酰胺三元共聚阳离子乳液降阻剂, 其中(A)a(B)b(C)c 共聚单体分别为二烷基氨基烷基丙烯酸 酯及其铵盐单体(A)、二烷基氨基烷基甲基丙烯酸酯及其铵盐单体(B)和丙烯酰胺(C), 适用于水基压裂液或无水甲醇压裂液体系, 特别适用于低温压裂施工,具有低冰点、低表面张力、能够减少滤失、防止黏土 膨胀运移从而有效减少地层伤害等优点(图 2).中国石化北京化工研究院自 2011 年起针对页岩 气压裂用高效降阻剂开展研发, 从分子设计出发, 根据聚合物降阻机理, 注重聚合物和水之间的相互作用, 设计合成了适应不同储层条件、滑溜水配方要求BHY-DR 系列的高效降阻剂, 包括阴离子、阳离子及 两性离子型聚丙烯酰胺，并申请了多项专利32, 33. 经中国石化石油工程技术研究院、河南油田分公司室内 及现场压裂施工表明, 降阻剂性能达到了国外同类产品水平, 同时具有较好的溶解性、优异的耐盐性、耐温性和剪切稳定性等特点, 与现场使用的其他助 剂(黏土稳定剂、助排剂、破乳助排剂等)配伍性好, 可适用于返排水配制, 同时储层伤害小, 室内降阻率在加量 1000 ppm 时流速为 7.8 m/s 条件下为 63.7%, 压 裂施工采用 3 1/2 油管进行注入, 油管下入深度为3380 m, 施工过程中排量为 4.735.15 m3/min 时, 降阻率最高达 63.6%, 施工停泵压力为 27.7 MPa. 现场降阻效果好(图 3).目前, 北京化工研究院已完成高效降阻剂实验 室小试、中试及工艺包等成套工艺的研发, 在 1000 t/a 的工业化装置上成功生产了高效降阻剂产品, 工业放大生产工艺技术成熟, 产品质量稳定, 降阻剂综合性能与国外同类产品相当, 价格较国外同类产品 有大幅下降.刘友权等34利用丙烯酰胺单元和丙烯基季铵盐单元共聚, 制备耐盐型降阻剂; 其中丙烯酰胺的质量 浓度为 10%80%; 丙烯基季铵盐是丙烯基三烷基氯 化铵、烷基丙烯酰胺基丙基三烷基氯化铵或二烷基二 烯丙基氯化铵中的一种, 质量浓度为 20%90%, 分 子量为 1 1062 106; 应用于含二价金属离子的压 裂返排液、溶洞水、地下产出水的降阻剂, 使用质量浓度为阻性能,水中.0.05%0.1%; 该降阻剂具有较好的耐盐、降能应用于 Ca2+、Mg2+同时存在的高矿化度盐西南石油大学刘通义等35, 36制备了两种能应用于滑溜水压裂液的降阻剂:(1) 将单体丙烯酰胺与甲基丙烯酸(MAA)溶于 3 wt%5 wt%的 NaCl 溶液中,通过配置油相、乳化、引发得到聚合物微乳胶, 降阻 效果可达到 30%65%; (2) 由盐水溶液代替有机溶剂,以低分子聚合物作为稳定剂, 引发丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酸钠三种单体进行无 规共聚, 最终形成不含有机溶剂的降阻剂, 分子量在600 万1000 万之间, 具有速溶、经济环保、降阻率高的特点.聚合物降阻剂滞留地层可能会造成地层伤害, Carman 和 Cawiezel37的研究结果表明: 使用氧化破胶 剂能够使聚合物降解, 经济高效的解决储层伤害问题. 同时, 开发自(易)降解降阻剂也是研发的热点之一.Sun 等38研发了一种易降解速溶型的降阻剂, 水图 2 BJ 公司降阻乳液在线混配降阻率随时间变化曲线31图 3 北京化工研究院降阻剂滑溜水体系施工数据图1699杜凯等: 页岩气滑溜水压裂用降阻剂研究与应用进展筛选出适应高矿化度、高 Ca2+离子含量的阴离子型降阻剂(图 6).Haliburton 公司推出应用于返排水直接配制滑溜 水的第一代和第二代系列阳离子型降阻剂( 牌号:FR-78FR-88FR-98), 其可应用于总溶固(TDS)在 50300000 mg/L 的返排水直接配制滑溜水.化速度较快, 与压裂液的其他助剂, 如阻垢剂、杀菌剂、黏土稳定剂等兼容性好, 聚合物主链对氧化型破 胶剂敏感, 易降解. 现场试验结果表明: 利用该降阻 剂开发油气井的产量明显提高.等39, 40利用2,2-偶氮(2-甲基-N-(2-羟基乙Kot基) 丙酰胺) 与硝酸铈铵组成的氧化- 还原引发体系,引发聚合得到主链中带有温度敏感性偶氮基团的降 阻剂(图 4). 在室温下, 降阻剂结构稳定, 降阻率达53%, 当储层温度高于偶氮基团分解温度(86 ) 时,降阻剂会自发断裂小分子量片段, 从而减少对地层 的伤害.Schlumberger 公司 Abad 等41通过含酯羰基功能 单体与丙烯酰胺共聚, 合成了具有选择性降解功能的降阻剂(图 5). 该降阻剂在 3/8管径、35 L/min 条件下, 室内最高降阻率达 77%, 该聚合物对 pH、温度变 化具有响应性, 可以断裂成小分子量片段, 从而减少对地层的伤害.页岩气滑溜水压裂需要大量的水资源, 为了节 省成本、减少对淡水的使用和污染, 压裂后的返排水常被处理后重新配制滑溜水. 由于处理后的返排水中含有大量钠、钙、镁等正价金属离子, 金属离子与 降阻剂分子相互作用, 使降阻剂分子链卷曲, 流体力学体积减小, 降阻性能降低.为了满足返排水配制滑溜水的需求, Trican WellService 公司的 Paktinat 等42针对 Horn River 地区页 岩气井返排液配制新型高耐盐性降阻剂进行了研究,3.1.3聚氧化乙烯降阻剂聚氧化乙烯(PEO)由环氧乙烷开环聚合得到, 是 具有螺旋结构CH2CH2O 重复单元的线性柔性 高分子, 易溶于水且具有较好的降阻性能, 是用来开 展聚合物降阻机理研究应用最多的一类聚合物. 1967 年开始, Virk 等4346利用 PEO 对降阻机理开展研究, 认为浓度及测试管路的长径比对降阻性能具有一定 的影响, 发现增加 PEO 浓度可以增加降阻效果,9 ppm PEO 水溶液的降阻效率高达 60%.与其他种类聚合物相比, PEO 在使用过程中极易 产生剪切断链, 造成降阻效果损失47. Choi 等48详细 研究了 PEO 的剪切降解行为, 如图 7 所示.为了避免剪切降解, Baker Hughes 公司的 Sun 等49图 6 用 Marcellus 产出水配制筛选降阻剂42图 4 自(易)降解聚丙烯酰胺降阻剂分子结构示意图39图 5 含酯羰基聚丙烯酰胺降阻剂分子结构示意图41图 7 PEO344 (M = 4 106)剪切降解曲线48w1700中国科学: 化学2014 年 第 44 卷 第 11 期使用 PEO 配制滑溜水(浓度为 0.05%0.2%)时加入胍胶(浓度为 PEO 加入量的 1/55 倍), 与不加胍胶的相 比, 胍胶的加入可以使剪切造成的降阻率损失降低 至少 40%.由于 PEO 多为固体粉料, 在溶解过程中极易形成“鱼眼”, 不适应现场配液需求. 为了避免 PEO 溶解 出现问题, 刘洪涛等50将 PEO 粉末预分散在白油中,遇水中后 PEO 能够快速溶解, 不会形成鱼眼. 用该降阻剂配制的 0.15% 滑溜水室内降阻率最终达到60%以上. 现场小型测试试验施工压力为 73 MPa, 排微量硼盐轻度交联均可提高胍胶本身的降阻效果.Deshmukh 等54研究了七种胍胶-丙烯酰胺接枝 共聚物的降阻性能、剪切稳定性与生物降解速度. 结 果发现: 随着接枝率的增加, 降阻效果和耐生物降解性明显改善, 10 天内未出现明显的生物降解.Sohn 等55研究发现: 5060下的黄原胶水溶液 降阻率比室温明显提高, 这是由于这个温度下黄原胶分子构象从棒状螺旋构象转变成无规线团构象所致. Kim 等56发现: 正是由于黄原胶常温下分子呈棒 状螺旋构象, 因此其剪切稳定性与耐盐性均优于 PEO 等柔性高分子.与聚丙烯酰胺类降阻剂相比, 胍胶及其衍生物 降阻效果一般, 且水不溶物含量较高, 对储集层特别 是对孔隙度极低的页岩气藏伤害性较大. 现场施工 使用胍胶及其衍生物(如羟丙基胍胶等), 多作为稠化 剂或配制线性胶, 用以提高基液黏度, 能够携砂兼具 一定的降阻效果. 黄原胶则被多被用于三次采油、聚 合物驱油等领域, 用以增加波及体积、提高原油采 收率.Halliburton 公司 2010 年推出了一套所有助剂均 来源于食品工业的压裂液体系(CleanStim)57, 其中 SFI-P 是一种食品级生物基聚多糖, 也可用来作为降阻剂使用. 发展环境友好、能够生物降解、成本低廉的生物基多糖降阻剂已成为未来降阻剂研发的热点 之一.量为 5 m3/min, 停泵压力为61.3%.44 MPa, 降阻率达到3.2生物基天然大分子聚多糖降阻剂生物基聚多糖具有来源丰富、环境友好、能够生 物降解等优点, 已有大量的文献5157 开展了以胍胶 (Guar gum)、黄原胶(Xanthan gum)等为代表的生物基 聚多糖降阻剂的降阻性能研究. 胍胶、黄原胶的分子 结构如图 8 所示, 其最大降阻率分别为 32% (200 ppm, 水溶液)51、65% (1000 ppm, 水溶液)52和 32% (200 ppm, 盐水溶液)、30% (50 ppm, 水溶液).Ram 等52对比了胍胶、胍胶-丙烯酰胺接枝共聚物的降阻效果.结果表明:通过丙烯酰胺接枝共聚或(a)3.3表面活性剂类降阻剂表面活性剂类降阻剂目前主要包括以阳离子表 面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂 为主剂的三类降阻剂.在常见的阳离子表面活性剂中, 十六烷基三甲 基氯化铵(CTAC)阳离子表面活性剂具有良好的光、热、剪切稳定性, 是目前备受关注的表面活性剂之一. Rose 等 58 研 发了一 种由 氯化十 六烷 基三甲 基铵 (CTAC)阳离子型表活剂、水杨酸钠、增稠剂以及消泡剂组成的降阻剂配方. CTAC 作为降阻剂, 配制溶 液时加入等质量浓度的水杨酸钠(NaSal)作为稳定剂,其目的是为表面活性剂提供反离子, 使得 CTAC 能够形成稳定棒状束胶结构, 从而具有良好的降阻功效.两性离子表面活性剂具有低毒性和较高生物降 解性特点, 其与阴离子表面活性剂复配可以得到综合性能优良的降阻剂. Akzo Nobel 公司的 Hellsten(b)图 8胍胶(a)和黄原胶(b)的分子结构1701杜凯等: 页岩气滑溜水压裂用降阻剂研究与应用进展等59, 60公开了一种用二十二烷基甜菜碱或肉豆蔻基甜菜碱与十二烷基硫酸钠复配的降阻剂配方. 在内 径为 8 mm 管路中、雷诺数（Re）为 40000 时，Moody 摩擦系数可达 14000.非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂复配也可以得到综合性能优良的降阻剂. Hellsten 等61公开 了用菜籽油酸乙醇酰胺和乙氧化月桂醇以及十六烷 基三甲基水杨酸铵组成的降阻剂配方. 在内径为 8 mm 管路中、雷诺数（Re）为 40000 时，Moody 摩擦 系数可达 10000.与高分子降阻剂相比, 表活剂降阻剂抗剪切性 能强, 但存在以下缺点: (1) 浓度必须超过临界胶束浓度(critical micelle concentration, CMC), 因此用量较大、成本较高; (2) 多组分需充分混合均匀才能达 到较好的降阻效果, 对于油田现场配制提出了很高的要求; (3) 部分表活剂型降阻剂与滑溜水中黏土稳定剂、助排剂等其他助剂配伍性较差; (4) 阳离子表 面活性剂一般具有很强的毒性, 直接排放或发生泄 漏会造成环境污染.4总结与展望基于上述对页岩气压裂用滑溜水降阻剂的研究, 生物基多糖降阻剂虽来源广泛, 但降阻效果一般且 水不溶物含量较高, 容易造成储层伤害; 聚氧化乙烯 降阻剂抗剪切能力较差; 表活剂降阻剂用量大, 存在 配伍性问题, 成本较低、降阻效果好的聚丙烯酰胺类 降阻剂占有明显优势, 虽然聚合物类降阻剂均存在 储层伤害的问题, 但氧化破胶剂可以使聚丙烯酰胺 类聚合物对地层的伤害降到最低, 同时聚丙烯酰胺 降阻剂具有低成本、溶解速度快、能够适用于现场施 工混配要求等特点37, 因此, 聚丙烯酰胺类降阻剂目 前仍然是页岩气滑溜水压裂液配方中的主角.页岩气水力压裂用水量巨大, 面对目前开发成 本和环保的双重压力, 要求压裂返排水 100%回用, 开发高矿化度下降阻性能优异、对地层伤害低、符合 现场压裂施工要求的“环保绿色”降阻剂是未来研究 的重点, 也将拥有广阔的应用前景.中国石化北京化工研究院祝纶宇、赵方园、林蔚然、刘希、杜超、方昭, 中国石化石油工程技术研究院王宝峰、赵晓、魏娟明、姚益民、眭世元, 中国石化河南油田分公司彭元东、刘洪涛、贾跃立、蒋尔樑、解勇珍、 魏媛茜, 中国科学院力学研究所康琦、吴笛均参与部分工作, 特此感谢!致谢参考文献 1Energy Information Administration. World shale gas resources: an initial assessment of 14 regions outside the United States. 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