苏里格水平井压裂液介绍

1、苏里格水平井压裂液介绍内 容一、水力压裂二、压裂液性能及分类三、水平井压裂液体系四、现场液体配制一、水力压裂 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一条足够长，具有一定高度和宽

2、度的填砂裂样在停泵后即可形成一条足够长，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。缝，从而改善油气层的导流能力。1、水力压裂的作用 （1）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； （2）减缓层间矛盾，改善中低渗透层的开采状况； （3）解除近井地带的堵塞； （4）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，扩大渗油面积或对油气井作出实际评价。2、水力压裂增产机理 （1 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。 （2）变径向流动为线性流动； （3）解除

3、污染内 容一、水力压裂二、压裂液性能及分类三、水平井压裂液体系四、现场液体配制二、压裂液性能1 1、压裂液的组成、压裂液的组成 （1 1）前置液：其作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂）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。缝，同时还起到一定的降温作用。 （2 2）携砂液：它起到将支撑剂（一般是陶粒或石英砂）带）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放在预定位置上的作用。携砂液和其它入裂缝中并将砂子放在预定位置上的作用。携砂液和其它压裂液一样，都有造缝及冷却地层的作用。压裂液一样，都有造缝及冷却地层的作用。 （3 3）顶替液：其作用

4、是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝）顶替液：其作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝中。中。2、对压裂液的性能要求滤失小，前置液、携砂液的综合滤失系数滤失小，前置液、携砂液的综合滤失系数1 1 1010- -3 3m/minm/min1/21/2；悬砂能力强。一般认为压裂液的粘度为悬砂能力强。一般认为压裂液的粘度为50150mPas50150mPas较合适；较合适；摩阻低；摩阻低；稳定性好；稳定性好；与地层岩石及流体配伍性好；与地层岩石及流体配伍性好；低残渣；低残渣；易返排；易返排；货源广，便于配制，价格便宜。货源广，便于配制，价格便宜。3.水基压裂液的主要添加剂水基压裂液的主要添加剂粘土粘土稳定

5、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因使用条件和性能要求的区别，添加剂的加入种类和浓度是可变化的。1、稠化剂l 稠化剂（增稠剂）是水基压裂液的主剂，用以提高压裂液稠化剂（增稠剂）是水基压裂液的主剂，用以提高压裂液的粘度，降低压裂液的滤失，悬浮和携带支撑剂，一般为的粘度，降低压裂液的滤失，悬浮和携带支撑剂，一般为水溶性高分子聚合物。水溶性高分子聚合物。l 稠化剂的主要作用是增粘，次要作用是降低滤失和减少压稠化剂的主要作用

6、是增粘，次要作用是降低滤失和减少压裂液摩阻等作用。裂液摩阻等作用。l 它的水溶液通过与交联剂的交联作用，形成高分子网架结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度的要构的高粘弹冻胶，使其达到悬浮支撑剂和高裂缝粘度的要求。求。评价指标评价指标 稠化剂的稠化剂的增稠能力增稠能力及及热稳定性和剪切稳定性热稳定性和剪切稳定性是评价其质量是评价其质量性能的主要指标，也是影响压裂液性能和压裂效果的最主性能的主要指标，也是影响压裂液性能和压裂效果的最主要因素之一。要因素之一。 此外，稠化剂的此外，稠化剂的水溶性和不溶物含量水溶性和不溶物含量也会影响压裂液

7、的综也会影响压裂液的综合性能。合性能。稠化能力： 稠化剂的稠化能力越强，达到同一粘度要求的稠化剂的稠化能力越强，达到同一粘度要求的稠化剂用量就越小，破胶的负荷减小，也就最大限稠化剂用量就越小，破胶的负荷减小，也就最大限度地较少了由稠化剂本身产生残渣对储层及填砂裂度地较少了由稠化剂本身产生残渣对储层及填砂裂缝渗透率的影响。缝渗透率的影响。 热稳定性与剪切稳定性： 两者是衡量稠化剂分子在井底温度和高速搅拌及泵送的机两者是衡量稠化剂分子在井底温度和高速搅拌及泵送的机械剪切作用下是否容易产生分子链断裂降解减粘的性质。械剪切作用下是否容易产生分子链断裂降解减粘的性质。 稠化剂的热稳定性与剪切稳定性真实的

8、反映了压裂液体系稠化剂的热稳定性与剪切稳定性真实的反映了压裂液体系粘度的稳定性。粘度的稳定性。 普通瓜胶压裂液可用于普通瓜胶压裂液可用于8080以下的地层，而羟丙基瓜胶与以下的地层，而羟丙基瓜胶与有机钛、锆、硼交联，因其独特的延缓交联作用，可减少有机钛、锆、硼交联，因其独特的延缓交联作用，可减少温度和剪切作用对压裂液粘度的影响。温度和剪切作用对压裂液粘度的影响。尤其是气井等深井，储层温度高，高剪切时间和施工时间长，压裂液要有足够的粘度，以确保携砂和造缝。 水溶性及不溶物： 两者对压裂液破胶后的残渣率影响比较大，当压裂完成两者对压裂液破胶后的残渣率影响比较大，当压裂完成，压裂液破胶后，稠化剂中的

9、不溶物质都将变为残渣，容，压裂液破胶后，稠化剂中的不溶物质都将变为残渣，容易在填砂裂缝中沉淀，造成二次伤害，使填砂裂缝的导流易在填砂裂缝中沉淀，造成二次伤害，使填砂裂缝的导流能力降低。能力降低。 因此，选取水化性能好，稠化能力强，水不溶物含量低因此，选取水化性能好，稠化能力强，水不溶物含量低且易于与多种交联剂交联成冻胶的稠化剂是保证压裂液理且易于与多种交联剂交联成冻胶的稠化剂是保证压裂液理想性能和压裂效果的先决条件。想性能和压裂效果的先决条件。2 2、交联剂、交联剂 交联剂是通过交联离子（基团）将溶解于水中的聚合物交联剂是通过交联离子（基团）将溶解于水中的聚合物线性大分子链上的活性基团以化学键

10、或配位键连接起来线性大分子链上的活性基团以化学键或配位键连接起来形成三维网状结构的化学剂。形成三维网状结构的化学剂。 交联剂的选用由聚合物可交联的官能团和聚合物水溶液交联剂的选用由聚合物可交联的官能团和聚合物水溶液的的pHpH值决定，比较常用的且形成工业化的交联剂为硼砂值决定，比较常用的且形成工业化的交联剂为硼砂、有机硼、有机锆和有机钛等。、有机硼、有机锆和有机钛等。2.12.1交联剂的主要作用交联剂的主要作用 交联剂是决定压裂液粘度性质的主要因素之一。交联剂与稠化剂发生交联反应，使体系进一步增稠形成冻胶，成为典型的粘弹流体，粘弹性能的好坏直接影响压裂液的造缝能力，与形成的裂缝长度密切相关。2

11、、2常用的交联剂类型交联剂类型交联剂类型两性金属（或非金属）两性金属（或非金属）含氧酸的盐含氧酸的盐无机酸的两性金属盐无机酸的两性金属盐无机酸酯（有机无机酸酯（有机钛或锆）钛或锆）有机硼有机硼醛类醛类交联剂举例交联剂举例硼砂、偏铝酸钠、焦硼砂、偏铝酸钠、焦锑酸钾锑酸钾硫酸铝、氯酸铬、硫酸硫酸铝、氯酸铬、硫酸铜、氯化锆铜、氯化锆有机锆、有机钛有机锆、有机钛有机硼有机硼甲醛、乙醛、乙二醛甲醛、乙醛、乙二醛pHpH值范围值范围硼酸盐：硼酸盐：8 81212；锑；锑酸盐：酸盐：3 36 64 47 77 71313锆酸盐：锆酸盐：3 310107 713136 68 8交联聚合物官交联聚合物官能团能团

12、邻位顺式羟基邻位顺式羟基钠羧基、酰胺基、邻位钠羧基、酰胺基、邻位反式羟基反式羟基邻位顺式羟基邻位顺式羟基邻位顺式羟基邻位顺式羟基酰胺基团酰胺基团聚合物举例聚合物举例植物胶及衍生物植物胶及衍生物羧甲基植物胶、羧甲基羧甲基植物胶、羧甲基纤维束纤维束植物胶及衍生物植物胶及衍生物植物胶及衍生物植物胶及衍生物聚丙烯酰胺及其衍生聚丙烯酰胺及其衍生物物耐温能力耐温能力小于小于100100小于小于120120锆酸盐（碱性）：锆酸盐（碱性）：100100150150碱性介质碱性介质180180；酸性介质酸性介质8080120120160160小于小于6060交联特性交联特性快速交联快速交联快速交联快速交联可延迟

13、交联可延迟交联可延迟交联可延迟交联可延迟交联可延迟交联优点优点清洁无毒，成本低清洁无毒，成本低易与生物聚合物等交联易与生物聚合物等交联耐温能力好耐温能力好耐温好，伤害小，耐温好，伤害小，易破胶，应用范围易破胶，应用范围广广可与聚丙烯酰胺及其可与聚丙烯酰胺及其衍生物交联衍生物交联缺点缺点耐温能力差耐温能力差应用范围窄应用范围窄破胶困难破胶困难成本较无机硼高成本较无机硼高交联度控制及破胶困交联度控制及破胶困难难2.3评价指标评价指标 交联剂对体系的成胶速度成胶速度、热稳定性和剪切热稳定性和剪切稳定性稳定性以及对地层及填砂裂缝的渗透率渗透率都有较大的影响。 成胶速度（交联延时性）成胶速度（交联延时性

14、）： 压裂液体系的成胶速度和压裂液冻胶粘度的大小，影响在地层温度下支撑剂的携带、分布和造缝效果。 成胶速度快，如硼砂能与植物胶类产生瞬时交联形成冻胶，压裂液的起始粘度高，泵送摩阻大，粘度损失也较大。 有机硼、有机钛及有机锆交联剂，具有明显的缓交联特征，有利于压裂液粘度时效性控制，获得较高的裂缝粘度，提高压裂处理效果。 热稳定性与剪切稳定性热稳定性与剪切稳定性： 由于不同类的交联剂的交联反应速度不同，而反映出的压裂液体系的抗温和抗剪切能力不同。 有机硼、有机钛及有机锆交联剂，具有明显的缓交联特征，使得体系初始粘度不高，而经过高温和连续剪切后，平衡粘度明显高于无机硼（硼砂体系）。 一般而言，硼砂交

15、联羟丙基瓜胶体系可用于80以下的地层，而有机硼、有机钛及有机锆交联的羟丙基瓜胶体系可抗160。 渗透率渗透率： 采用同一稠化剂而交联剂不同的压裂液体系，对地层及填砂裂缝渗透率的伤害是不同的。经研究发现，有机钛、锆等金属螯合物交联压裂液对支撑裂缝导流能力有严重的伤害，清洁返排能力远低于硼交联压裂液。 交联剂用于压裂液时不应仅考察交联和耐温程度，注重保护油藏、按温度和油藏条件选用适应的交联剂成为必须遵守的原则。3、破胶剂破胶剂 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，必须使用破胶剂

16、。3、1破胶剂的主要作用破胶剂的主要作用 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。庆阳长庆井下油田助剂有限责任公司庆阳长庆井下油田助剂有限责任公司3、2破胶剂的分类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

17、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。常用的强氧化剂有过硫酸钾、过硫酸铵、重铬酸钾、高锰酸钾无论何种破胶剂（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3、3破胶剂影响因素破胶剂影响因素 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，将导致压裂液破胶后残渣含量高，造成地层孔隙堵塞，使填

18、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。 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

19、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。 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

20、败。3 3、4 4压裂液对导流能力的影响压裂液对导流能力的影响破胶液混合液电镜扫描对比破胶液混合液电镜扫描对比压裂液残胶附着于粘土表面，并堵塞孔道3 3、5 5 破胶剂对比破胶剂对比类型类型过氧化物破胶剂过氧化物破胶剂胶囊破胶剂胶囊破胶剂酶破胶剂酶破胶剂优点优点应用的应用的pH范围广，在范围广，在314之间均可使用；之间均可使用；成本低；破胶迅速；成本低；破胶迅速；提高常规破胶剂的适提高常规破胶剂的适用范围；可提高破胶用范围；可提高破胶剂用量，对压裂液流剂用量，对压裂液流变性能影响小；破胶变性能影响小；破胶彻底，有利于压后的彻底，有利于压后的排液控制；增加滤饼排液控制；增加滤饼内破胶剂浓度，改

21、善内破胶剂浓度，改善裂缝的导流能力裂缝的导流能力破胶快速、彻底；用量少破胶快速、彻底；用量少缺点缺点温度低于温度低于60时，必须使用还原剂进行时，必须使用还原剂进行活化；高温时，过快的破胶会影响施工活化；高温时，过快的破胶会影响施工的正常进行的正常进行成本高成本高应用应用pH值范围窄，一般为值范围窄，一般为3.08.0；使用温度低，一般使用温度低于使用温度低，一般使用温度低于60；成本高；成本高举例举例过硫酸钾过硫酸钾过氧化氢过氧化氢包裹过硫酸盐包裹过硫酸盐淀粉酶淀粉酶特种瓜胶酶特种瓜胶酶适用条件适用条件天然与合成聚合物天然与合成聚合物降解，温度大于降解，温度大于50阴离子聚合物降解，阴离子聚

22、合物降解，浅层低温浅层低温可大大提高用量，实可大大提高用量，实现粘度保持与破胶的现粘度保持与破胶的平衡平衡pH值值57；温度；温度1090；植物；植物胶压裂液胶压裂液pH值值812温度温度60120；植；植物胶压裂液物胶压裂液用量用量mg/L102000.51010010000.010.110010004 4、杀菌剂、杀菌剂 微生物的种类很多，分布极广，繁殖生长速度很快，具有较强微生物的种类很多，分布极广，繁殖生长速度很快，具有较强的合成和分解能力，能引起多种物质变质，如可引起胍胶、田的合成和分解能力，能引起多种物质变质，如可引起胍胶、田 菁、植物溶胶液变质。菁、植物溶胶液变质。 作用：消除贮

23、罐里聚合物的表面降解、中止地层里厌氧菌的生作用：消除贮罐里聚合物的表面降解、中止地层里厌氧菌的生长。长。 例：许多地层就是因硫酸盐还原菌的生长而变酸，该菌产生硫例：许多地层就是因硫酸盐还原菌的生长而变酸，该菌产生硫化氢而使地层原油变酸。杀菌剂应加到压裂液中，既可保持胶化氢而使地层原油变酸。杀菌剂应加到压裂液中，既可保持胶 液表面的稳定性又能防止地层内细菌的生长。液表面的稳定性又能防止地层内细菌的生长。5 5、粘土稳定剂、粘土稳定剂l 能防止油气层中粘土矿物水化膨胀和分散运移的试剂叫做能防止油气层中粘土矿物水化膨胀和分散运移的试剂叫做粘土稳定剂。粘土稳定剂。l 渗透率损伤的两种类型：桥架孔隙喉道

24、上、粘土膨胀渗透率损伤的两种类型：桥架孔隙喉道上、粘土膨胀l 因粘土膨胀和颗粒迁移而使地层伤害的敏感性取决于如下因粘土膨胀和颗粒迁移而使地层伤害的敏感性取决于如下特征：特征： (1)(1)粘土含量；粘土含量；(2)(2)粘土类型；粘土类型；(3)(3)粘土分布；粘土分布；(4)(4)孔隙孔隙尺寸和粒度分布；尺寸和粒度分布；(5)(5)胶结物质。胶结物质。与压裂液相关的主要粘土矿物类型序号序号粘土矿物名粘土矿物名称称敏感类型敏感类型特点特点1蒙脱石蒙脱石强水敏强水敏1、比表面积大，易发生吸附；、比表面积大，易发生吸附；2、吸水膨胀、吸水膨胀显著，体积可以增加显著，体积可以增加2025倍；倍；3、

25、随着埋、随着埋深和温度的增加，含量降低；深和温度的增加，含量降低；2伊利石伊利石中等水敏中等水敏1、吸附淡水会堵塞地层孔隙吼道；、吸附淡水会堵塞地层孔隙吼道；2、随着、随着埋深和温度的增加，含量增加；埋深和温度的增加，含量增加；3高岭石高岭石速敏速敏易脱落运移，堵塞孔隙吼道易脱落运移，堵塞孔隙吼道4绿泥石绿泥石酸敏酸敏在酸性介质中易分散，堵塞孔隙吼道在酸性介质中易分散，堵塞孔隙吼道粘土稳定剂主要类型 1 1）无机盐：包括氯化钠、氯化钾、氯化铵、氯化钙和氯）无机盐：包括氯化钠、氯化钾、氯化铵、氯化钙和氯化镁等，其中，氯化钾是常用的粘土稳定剂。化镁等，其中，氯化钾是常用的粘土稳定剂。 2 2）表面

26、活性剂：包括阳离子和阴离子表面活性剂。）表面活性剂：包括阳离子和阴离子表面活性剂。 3 3）无机聚合物：主要包括羟基铝和氧氯化锆。）无机聚合物：主要包括羟基铝和氧氯化锆。 4 4）有机聚合物：多核（）有机聚合物：多核（N N）或多基团有机聚合物通过聚）或多基团有机聚合物通过聚合链各个核或基团与粘土表面各交换点连接，使粘土表面合链各个核或基团与粘土表面各交换点连接，使粘土表面形成单层的聚合物吸附膜，达到稳定粘土的作用。一般使形成单层的聚合物吸附膜，达到稳定粘土的作用。一般使用的有机聚合物为：聚用的有机聚合物为：聚N-N-羟甲基丙烯酰胺，聚异丙醇基二羟甲基丙烯酰胺，聚异丙醇基二甲基氯化铵，丙烯酰胺

27、与丙烯酸乙酯三甲基氯化铵的共聚甲基氯化铵，丙烯酰胺与丙烯酸乙酯三甲基氯化铵的共聚物等。物等。无机盐性能分析无机盐性能分析 氯化钾氯化钾(KCl)(KCl)以提供充分的阳离子浓度防止阳离子交换而以提供充分的阳离子浓度防止阳离子交换而出现的浸析作用来阻止粘土颗粒的分散，并保持粘土颗粒出现的浸析作用来阻止粘土颗粒的分散，并保持粘土颗粒堆积的各层片晶呈凝结或浓缩状态。堆积的各层片晶呈凝结或浓缩状态。KClKCl几乎不能阻止与几乎不能阻止与低含盐量水连续接触而引起的微粒迁移，也不能对此提供低含盐量水连续接触而引起的微粒迁移，也不能对此提供残余保护防止分散。残余保护防止分散。KClKCl是目前最常用的防膨

28、剂。实际上是目前最常用的防膨剂。实际上，所有砂岩储层的施工设计都包含有，所有砂岩储层的施工设计都包含有KClKCl，甚至用于那些，甚至用于那些含粘土砂岩夹岩层的石灰储集层。含粘土砂岩夹岩层的石灰储集层。 氯化铵一般不用于压裂作业中。氯化铵一般不用于压裂作业中。 氯化钙的功能像氯化钙的功能像KClKCl和氯化铵。在高含量硫酸盐或高碱性和氯化铵。在高含量硫酸盐或高碱性地层水存在时，它易于生成沉淀。但在高含量的甲醇地层水存在时，它易于生成沉淀。但在高含量的甲醇/ /水水溶液中，溶液中，KClKCl和氯化铵的溶解度有限，而和氯化铵的溶解度有限，而CaCl2 CaCl2 更有用。更有用。6 6、助排剂、

29、助排剂l 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，降低压裂液返排时遇到的毛管阻力。大与岩石的接触角，降低压裂液返排时遇到的毛管阻力。l 液阻效应：指液珠通过毛细孔喉时变形而对液体流动发生阻力效应。液阻效应：指液珠通过毛细孔喉时变形而对液体流动发生阻力效应。阻力效应是可以叠加的，即当一连串的液珠堵住一连串的毛细孔时，阻力效应是可以叠加的，即当一连串的液珠堵住一连串的毛细孔时，流体流流体流 动所需克服总的阻力效应是液阻效应之和。动所需克服总的阻力效应是液阻效应之和。l 水的表面张力是水的表面张力是72

30、mN/m72mN/m，要使水珠变形流过砂粒间的毛细孔时，对流，要使水珠变形流过砂粒间的毛细孔时，对流体流动产生的阻力效应较大。而表面活性水溶液的表面张力一般是体流动产生的阻力效应较大。而表面活性水溶液的表面张力一般是30mN/m30mN/m左右，要使活性剂溶液的液珠变形通过砂岩粒间的毛细孔时，左右，要使活性剂溶液的液珠变形通过砂岩粒间的毛细孔时，对流体产生的阻力效应相应较小，添加活性剂的压裂液易返排，可以对流体产生的阻力效应相应较小，添加活性剂的压裂液易返排，可以减少对油气层的损害。减少对油气层的损害。7、起泡剂l 在压裂施工中由于地层没有足够的动力，为了给地层提供在压裂施工中由于地层没有足够

31、的动力，为了给地层提供一定的动力，助排液体易从地层中返排出来，往往会在压一定的动力，助排液体易从地层中返排出来，往往会在压裂液中加入起泡剂。裂液中加入起泡剂。l 常用的起泡剂主要包括：阳离子型表面活性剂、阴离子型常用的起泡剂主要包括：阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。表面活性剂和非离子型表面活性剂。8 8、降滤失剂、降滤失剂l 降滤失剂的作用降滤失剂的作用 l 有利于提高压裂液效率，减少压裂液用量，降低压裂液成本。有利于提高压裂液效率，减少压裂液用量，降低压裂液成本。l 有利于造成长而宽的裂缝，提高砂比，使裂缝具有较高的导流有利于造成长而宽的裂缝，提高砂比，使裂缝具有

32、较高的导流能力。能力。l 减少压裂液在油气层的渗流和滞留，减少对油气层的损害。减少压裂液在油气层的渗流和滞留，减少对油气层的损害。l 减少压裂液对水敏性油气层的损害。减少压裂液对水敏性油气层的损害。 9 9、温度稳定剂、温度稳定剂 温度稳定剂用来增强水溶性高分子胶液的耐温能力，以满温度稳定剂用来增强水溶性高分子胶液的耐温能力，以满足不同地层温度、不同施工时间对压裂液的粘度与温度、足不同地层温度、不同施工时间对压裂液的粘度与温度、粘度与时间稳定性粘度与时间稳定性 的要求。冻胶压裂液的耐温性主要取的要求。冻胶压裂液的耐温性主要取决于交联剂、增稠剂品种以及体系中各添加剂的合理搭配决于交联剂、增稠剂品

33、种以及体系中各添加剂的合理搭配，温度稳定剂仅为辅助剂。，温度稳定剂仅为辅助剂。 常用的有：硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺等。常用的有：硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺等。10、pH值调节剂pH值调节剂的作用1 1）促进和控制聚合物的分散和水合；）促进和控制聚合物的分散和水合；2 2）提供交联剂水解所需的）提供交联剂水解所需的pHpH值条件；值条件；3 3）控制交联反应，延缓交联速度；）控制交联反应，延缓交联速度；4 4）有利于冻胶的破胶降解；）有利于冻胶的破胶降解；类型类型酸性酸性pH值调节剂值调节剂碱性碱性pH值调节剂值调节剂举例名称举例名称醋酸醋酸柠檬酸柠檬酸亚硫酸氢亚硫酸氢钠钠碳酸氢钠

34、碳酸氢钠碳酸钠碳酸钠氢氧化钠氢氧化钠pH值值2.56.04.56.06.57.57.58.58.010.010.0用量，用量，%0.0020.010.0040. 10.050.50.050.10.050.10.0020.02内 容一、水力压裂二、压裂液性能及分类三、水平井压裂液体系四、现场液体配制苏里格水平井压裂液体系分为以下三种：苏里格水平井压裂液体系分为以下三种：一、常规羟丙基瓜尔胶压裂液体系一、常规羟丙基瓜尔胶压裂液体系二、超低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系二、超低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系三、低伤害羧甲基压裂液体系三、低伤害羧甲基压裂液体系一、常规羟丙基瓜尔胶压裂液体系一、常规羟丙基瓜尔胶

35、压裂液体系l 常规羟丙基瓜尔胶压裂液体系是长庆井下助剂公司经过多常规羟丙基瓜尔胶压裂液体系是长庆井下助剂公司经过多年的积累，逐步形成的比较完整的、针对温度在年的积累，逐步形成的比较完整的、针对温度在120120以以内不同油气层的压裂液液体技术。内不同油气层的压裂液液体技术。l 该压裂液具有：粘度高，造缝性能好，携砂性能强，粘度该压裂液具有：粘度高，造缝性能好，携砂性能强，粘度的可调和可控性好，滤失系数低，液体效率高。的可调和可控性好，滤失系数低，液体效率高。l 液体配方：液体配方：0.550.55CJ2-6CJ2-60.3%COP-10.3%COP-10.50.5YFP-2YFP-20.50.

36、5CF-CF-5E5E0.10.1CJSJ-2CJSJ-20.120.12NaNa2 2COCO3 31.01.0KClKCll 交联剂：交联剂：50%JL-1(A)+JL-1(B)50%JL-1(A)+JL-1(B)（A:B=100:8A:B=100:81212）l 交联比：交联比：100:0.5100:0.50.80.8（以现场实际情况为准）（以现场实际情况为准）基液密度（ g/mL ）1.008破胶液表面张力（mN/m）25.06基液粘度（ mPas ）90初滤失量(m3/m2)（90 ）0.375配伍性良好滤失系数（10-4 m/min1/2 ）（ 90 ）6.23破胶液残渣（mg/L

37、）472破胶性能（ 90 ）60min低于5 mPas 流变性能：二、超低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系二、超低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系l 超低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系是一种适用于长庆低渗超低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系是一种适用于长庆低渗透砂岩气藏改造的低伤害压裂液体系。降低压裂液的水不透砂岩气藏改造的低伤害压裂液体系。降低压裂液的水不溶物含量和破胶液残渣，使压裂液中稠化剂浓度下降溶物含量和破胶液残渣，使压裂液中稠化剂浓度下降30-30-40%40%，减少压裂液对支撑裂缝伤害的一个重要手段。，减少压裂液对支撑裂缝伤害的一个重要手段。l 该体系具有以下主要特征该体系具有以下主要特征: :（1 1

38、）采用常规羟丙基胍胶为稠化剂，稠化剂用量大大降低）采用常规羟丙基胍胶为稠化剂，稠化剂用量大大降低（2 2）残渣含量较常规压裂液体系大幅度降低）残渣含量较常规压裂液体系大幅度降低（3 3）良好的耐温抗剪切性能、满足施工工艺要求）良好的耐温抗剪切性能、满足施工工艺要求（4 4）可延迟交联，破胶性能良好）可延迟交联，破胶性能良好（5 5）有良好的返排性能）有良好的返排性能（6 6）良好的防膨性能）良好的防膨性能l 液体配方：液体配方：0.33%CJ2-6+0.5%CF-5F+0.3%COP-3+0.3%TJ-0.33%CJ2-6+0.5%CF-5F+0.3%COP-3+0.3%TJ-1+0.1%CJ

39、SJ-2+1.0%KCl+0.5%YFP-2 1+0.1%CJSJ-2+1.0%KCl+0.5%YFP-2 l 交联剂：交联剂：JL-9 JL-9 l 交联比交联比:100:0.3:100:0.30.40.4（以现场实际情况为准）（以现场实际情况为准）基液密度（ g/mL ）0.971 破胶液表面张力（mN/m）26.58基液粘度（ mPas ）27初滤失量(m3/m2)（90 ）0.30配伍性良好滤失系数（10-4 m/min1/2 ）（ 90 ）8.68破胶液残渣（mg/L）290破胶性能（ 90 ）60min低于5 mPas 超低浓度压裂液体系基本性能流变曲线三、低伤害羧甲基压裂液体系三

40、、低伤害羧甲基压裂液体系l 低伤害羧甲基压裂液是新型低伤害压裂液体系，具有残渣低伤害羧甲基压裂液是新型低伤害压裂液体系，具有残渣含量低，稠化剂用量少，易返排，耐温能力强（含量低，稠化剂用量少，易返排，耐温能力强（150150）等特点。等特点。l 羧甲基瓜尔胶分子链上的羧甲基基团在水解过程中变成阴羧甲基瓜尔胶分子链上的羧甲基基团在水解过程中变成阴离子，使之带有部分负电荷，电荷之间的相互排斥作用使离子，使之带有部分负电荷，电荷之间的相互排斥作用使高分子链构象更加伸展，因此与瓜尔胶原粉或者羟丙基瓜高分子链构象更加伸展，因此与瓜尔胶原粉或者羟丙基瓜尔胶相比较，羧甲基瓜尔胶的水溶性更好，增稠效率更高尔胶

41、相比较，羧甲基瓜尔胶的水溶性更好，增稠效率更高；与过渡金属交联形成的冻胶可耐高温、易破胶返排。；与过渡金属交联形成的冻胶可耐高温、易破胶返排。 l 前置液：前置液：0.35-0.4%CJ2-11+0.5%LF-11+0.6%CJ-110.35-0.4%CJ2-11+0.5%LF-11+0.6%CJ-11（s s）+0.5%CF-+0.5%CF-11+0.05%CJSJ-3+0.5%CYJ-2 11+0.05%CJSJ-3+0.5%CYJ-2 l 携砂液：携砂液：0.28%CJ2-11+0.5%LF-11+0.6%CJ-110.28%CJ2-11+0.5%LF-11+0.6%CJ-11（s s）

42、+0.5%CF-+0.5%CF-11+0.05%CJSJ-3 11+0.05%CJSJ-3 l 交联剂：交联剂：JL-11JL-11l 交联比：交联比：100100：0.25-0.350.25-0.35（以现场实际情况为准）（以现场实际情况为准）基液密度（ g/mL ）1.002 破胶液表面张力（mN/m）24.33基液粘度（ mPas ）30初滤失量(m3/m2)（90 ）0.407配伍性良好滤失系数（10-4 m/min1/2 ）（ 90 ）9.975破胶液残渣（mg/L）170破胶性能（ 90 ）60min低于5 mPas 低伤害羧甲基压裂液体系性能评价流变曲线3、压裂液体系性能对比液体

43、类型液体类型粘度表粘度表观观mPasmPasPhPh值范值范围围耐温性能耐温性能（）残渣含残渣含量量(Mg/L)(Mg/L)破胶液破胶液粘度粘度mPasmPas返排率返排率（% %）常规压裂常规压裂液体系液体系66669 910101101104154155 57070超低浓度超低浓度压裂液体压裂液体系系27279 9101090902902905 58080低伤害羧低伤害羧甲基压裂甲基压裂液体系液体系2727111112121501501701705 58080压裂液类型及特点压裂液类型压裂液类型优点优点缺点缺点适用范围适用范围常规羟丙基常规羟丙基瓜尔胶压裂瓜尔胶压裂液液粘度高，携砂性能好，

44、滤粘度高，携砂性能好，滤失系数低，液体效率高失系数低，液体效率高残渣含量高，返残渣含量高，返排速度慢排速度慢适用于储层温度为适用于储层温度为120以下，以下，如：苏中、苏西区块如：苏中、苏西区块超低浓度羟超低浓度羟丙基瓜尔胶丙基瓜尔胶压裂液压裂液稠化剂用量少，水不溶物稠化剂用量少，水不溶物、残渣含量少，返排速度、残渣含量少，返排速度快快耐温、抗剪切性耐温、抗剪切性能低于常规压裂能低于常规压裂液体系液体系适用于低渗透砂岩储层改造适用于低渗透砂岩储层改造如：苏东区块如：苏东区块低伤害羧甲低伤害羧甲基压裂液基压裂液稠化剂用量少，残渣稠化剂用量少，残渣含量少，返排速度快，含量少，返排速度快，破胶彻底，

45、耐温能力破胶彻底，耐温能力强强配液用水质要求配液用水质要求高，携砂能力差高，携砂能力差适用于低渗透储层改造适用于低渗透储层改造如：苏东区块如：苏东区块内 容一、水力压裂二、压裂液性能及分类三、水平井压裂液体系四、现场液体配制1、现场配液目的、现场配液目的1、确保现场配液作业人员健康和安全，防止施、确保现场配液作业人员健康和安全，防止施工过程中因工作失误而造成对环境的污染。工过程中因工作失误而造成对环境的污染。2、配制出优良的压裂液，满足现场施工工艺的、配制出优良的压裂液，满足现场施工工艺的要求。要求。2 2、施工前期准备、施工前期准备 A A、劳保上岗。、劳保上岗。 按规定穿好工衣、工鞋，戴好

46、安全帽、劳保手套，并戴上按规定穿好工衣、工鞋，戴好安全帽、劳保手套，并戴上护目镜。护目镜。 B B、阅读施工设计，掌握所配液体类型与数量。、阅读施工设计，掌握所配液体类型与数量。 根据施工设计与现场根据施工设计与现场“ “化工料发货单化工料发货单” ”核对品名、数量，检核对品名、数量，检查所用添加剂是否与设计相符，化工料包装有无明显标示查所用添加剂是否与设计相符，化工料包装有无明显标示，是否完整，有无破损、潮湿现象。，是否完整，有无破损、潮湿现象。 C C、做小样检测配液用水是否满足配液施工要求，满足要、做小样检测配液用水是否满足配液施工要求，满足要求即可配液。求即可配液。 D D、做好现场安全风险识别与应急预案。、做好现场安全风险识别与应急预案。3 3、配液用水质要求、配液用水质要求a a、配液用水、配液用水pHpH值为值为6.06.07