壓裂液材料技術(shù)現(xiàn)狀及進展

壓裂液材料技術(shù)現(xiàn)狀及進展第一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液材料技術(shù)現(xiàn)狀及進展

壓裂液基礎(chǔ)知識壓裂液的傷害機理壓裂液的優(yōu)化設(shè)計壓裂液現(xiàn)場質(zhì)量控制與評估國外壓裂液新型材料研究進展采油院已有壓裂液體系應用實例第二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液的組成壓裂液及其性能要求壓裂液類型壓裂液添加劑壓裂液的流變性壓裂液濾失的三個過程1壓裂液基礎(chǔ)知識第三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五前置液攜砂液頂替液（完整的壓裂泵注程序中還可以有清孔液、前墊液、預前置液）1.1壓裂液的組成第四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五(1)與地層巖石和地下流體的配伍性；(2)有效地懸浮和輸送支撐劑到裂縫深部；(3)濾失少；(4)低摩阻；(5)低殘渣、易返排；(6)熱穩(wěn)定性和抗剪切穩(wěn)定性。1.2對壓裂液的性能要求第五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五水基壓裂液油基壓裂液乳化壓裂液泡沫壓裂液液化汽壓裂液酸基壓裂液1.3壓裂液類型第六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五發(fā)展活性水壓裂液稠化水壓裂液水基凍膠壓裂液水基凍膠壓裂液組成水＋稠化劑（成膠劑）成膠液（基液）水＋交聯(lián)劑＋添加劑交聯(lián)液(凍膠)1水基壓裂液第七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五植物膠及衍生物

—胍膠Guar(GHPGCMHPG)—田菁Sesbania(THPTHPCMT)纖維素衍生物

—羧甲基纖維素鈉鹽（CMC）

—羥乙基纖維素（HEC）

—羧甲基羥乙基纖維素（CMHEC）(1)稠化劑第八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五工業(yè)合成聚合物聚丙烯酰胺(PAM)：有膠體、乳液、粉劑三種部分水解聚丙酰胺（PHPAM）甲叉基聚丙烯酰胺（MPAM）生物聚多糖(黃原膠)第九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五

兩性金屬（非金屬）含氧酸鹽

硼酸鹽、鋁酸鹽、銻酸鹽和鈦酸鹽等弱酸強堿鹽無機鹽類兩性金屬鹽

如硫酸鋁、氯化鉻、硫酸銅、氯化鋯等強酸弱堿鹽無機酸脂如鈦酸脂、鋯酸脂醛類

甲醛、乙醛、乙二醛等(2)交聯(lián)劑第十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五生物酶體系適用溫度21~54℃，pH值范圍pH=3~8，最佳pH=5。氧化破膠劑適用于pH=3~14。普通氧化破膠劑適用溫度54~93℃，延遲活化氧化破膠劑適用溫度83~116℃。常用氧化破膠劑是過硫酸鹽有機弱酸很少用作水基壓裂液的破膠劑適用溫度大于93。油基壓裂液中典型的破膠劑是醋酸鹽、氧化鈣和/或氨水溶液。(3)破膠劑第十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五適應性:水敏性地層、有些氣層發(fā)展:礦場原油稠化油凍膠油基液:原油、汽油、柴油、煤油、凝析油稠化劑:脂肪酸皂(脂肪酸鋁皂、磷酸脂鋁鹽等)2油基壓裂液第十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五油基壓裂液特點：（1）容易引起火災。（2）易使作業(yè)人員,設(shè)備及場地受到油污。（3）基油成本高。（4）溶于油中的添加劑選擇范圍小，成本高，改性效果不如水基液。（5）油的濾失量大。（6）油的粘度高于水，摩阻比水大。（7）油的相對密度小，液柱壓力低，有利于低壓油層壓裂后的液體返排，但需提高泵注壓力。（8）油與地層巖石及流體相容性好，基本上不會造成水堵，乳堵和粘土膨脹與遷移而產(chǎn)生的地層滲透率降低。第十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五類型：水外相型油外相型常用：兩份油+一份稠化水(聚合物)

油相<50%，壓裂液粘度太低

>80%，不穩(wěn)定或粘度太高適用范圍：水敏，低壓地層3乳化壓裂液第十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五乳化壓裂液特點：（1）乳化作用使體系具有一定的粘度，粘度大小因乳化材料和所加入的比例而差異較大。施工中，油水比波動影響砂比的穩(wěn)定。（2）濾失量低，液體效率高，對地層滲透率傷害小。（3）乳狀液摩阻一般高于水和油。（4）乳狀液用油兩低于油基液，因而成本較油基液低。第十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五適用范圍

K<1mD，粘土含量高的砂巖氣藏低壓、低滲淺油氣層壓裂組成液相+氣相+添加劑泡沫液液相:清水、鹽水、凍膠水、原油或成品油、酸液氣相氮氣、二氧化碳、空氣、天然氣等4泡沫壓裂液第十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五泡沫質(zhì)量泡沫質(zhì)量＝泡沫中氣體體積/泡沫總體積特點在壓裂時的井底壓力和溫度下，泡沫質(zhì)量一般為６０％～８５％隨著泡沫質(zhì)量的增加，泡沫壓裂液的粘度增加、摩阻增大、濾失減少、壓裂液效率增濾失少（氣體本身就是降濾劑）排液較徹底，對地層傷害小懸砂能力強，砂比可高達７０％第十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五適用范圍碳酸鹽儲層種類常規(guī)酸稠化酸凍膠酸乳化酸5酸基壓裂液第十八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五降濾劑防膨劑殺菌劑表面活性劑ｐＨ值調(diào)節(jié)劑穩(wěn)定劑1.4壓裂液添加劑第十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五1.5壓裂液的流變性各類壓裂液的流變曲線冪律液的視粘度摩阻計算第二十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五1壓裂液的流變曲線牛頓型液體非牛頓型液體假塑性液體賓漢型液體屈服－假塑性液體脹流型液體觸變性液體流凝性液體粘彈性液體第二十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五(1)牛頓型液體流變模型或稱本構(gòu)方程第二十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五(2)非牛頓型液體定義凡是流動時剪切應力與剪切速率之間的關(guān)系不是線性關(guān)系的液體，統(tǒng)稱為非牛頓型液體。主要特征粘度隨剪切速率的變化而改變，剪切應力與剪切速率之間有多個參數(shù)。第二十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五假塑性（冪律）液體假塑性液體的特征：在很小的剪切應力作用下就能流動，并且隨著剪切速率的增加，剪切應力的增大速度有所降低。本構(gòu)方程第二十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五賓漢型液體

在一定的剪切應力作用下才能流動，并且流動以后，隨著剪切速率的增大，剪切應力增加的程度逐漸降低，最后接近牛頓液體，剪切應力與剪切速率成線性關(guān)系。

本構(gòu)方程

典型壓裂液:泡沫壓裂液

第二十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五粘彈性液體流體特征：當除掉剪切力時，這種流體會恢復或部分恢復原來受到剪切作用期間所具有的形變。這種具有部分彈性恢復效應，也具有非牛頓性和與時間有關(guān)的全部粘性性質(zhì)的流體稱為粘彈性流體。目前使用的水基凍膠壓裂液大部分都表現(xiàn)出具有部分或全部粘彈特征第二十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五2冪律液的視粘度管流地面管線井筒縫流裂縫中流動孔眼第二十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五旋轉(zhuǎn)粘度計、小直徑管道、盤管式粘度計、擺動式流變儀。RV系列或FANN系列旋轉(zhuǎn)粘度計應用最廣泛3流變性測定第二十八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五4摩阻計算圓管中壓降-------摩阻裂縫中壓降-------摩阻孔眼中壓降-------摩阻第二十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五1.6壓裂液濾失的三個過程濾餅區(qū)的流動濾餅控制過程侵入?yún)^(qū)的流動壓裂液粘度控制過程地層流體的壓縮地層流體粘度及壓縮控制過程第三十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五造壁性影響的濾失系數(shù)壓裂液粘度影響的濾失系數(shù)地層流體的粘度和壓縮性影響的濾失系數(shù)壓裂液濾失系數(shù)第三十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五假設(shè)壓裂液為牛頓型液體且作線性層流流動；壓裂液活塞式侵入，即侵入段地層流體被頂替；壓裂液和地層巖石均不可壓縮；壓差ΔＰv＝Ｐｗ－Ｐｃ為常數(shù)。理論基礎(chǔ)達西定律計算實際濾失速度

1壓裂液粘度影響的濾失系數(shù)Cv第三十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五最終得到:m2MPamPa.S第三十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五假設(shè)地層流體可壓縮，其壓縮系數(shù)為ＣＲ（等于常數(shù)）；ΔＰＣ＝ＰＣ－ＰＲ為常數(shù)；滲濾前緣的位置不隨時間變化。2地層流體壓縮性影響的濾失系數(shù)Cc第三十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五地層中的滲流方程為：邊界條件：初始條件：第三十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五最終解得：MPamPaSm2MPa-1第三十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五假設(shè)濾餅的沉積厚度ΔＬｗ與通過縫壁的濾失量成比例關(guān)系，即α＝Ｖｗ／ΔＬｗ，α為累積濾失量與濾餅體積之比；濾餅對壓裂液的滲透率Ｋｗ與其厚度的大小無關(guān)，亦即Ｋｗ不隨時間而變化；濾餅內(nèi)壓裂液的滲濾流動服從達西定律。3造壁性影響的濾失系數(shù)Cw第三十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五數(shù)據(jù)處理第三十八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五當P試驗P真實時第三十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五PwPvPcPs通常，用P代替PW，PV，PC4綜合濾失系數(shù)第四十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五第四十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五調(diào)和平均法：電容串聯(lián)壓力平衡法：非造壁性壓裂液造壁性壓裂液綜合濾失系數(shù)計算第四十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五調(diào)和平均法第四十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五非造壁性壓裂液P=PV+PC將CV、CC求出PV、PC

代入壓力平衡法第四十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五第四十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五造壁性壓裂液P=Pw+PV+PC第四十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五通常，計算時可用C＝C3第四十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五

例6-2已知油層滲透率k=2.5×10-3μm2，孔隙度φ=0.2，地層流體粘度μr=2mPa.s,綜合壓縮系數(shù)cf=6×10-3MPa-1，壓裂液粘度μf=30mPa.s，壓裂液造壁性濾失系數(shù)cw=1.8×10-3m/，裂縫壁面面內(nèi)外壓差Δp=18MPa。試按調(diào)和法計算綜合濾失系數(shù)c。第四十八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五第四十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五第五十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五2壓裂液的傷害機理支撐物的堵塞:壓裂時經(jīng)常忽視壓裂液的質(zhì)量,而實際上因為壓裂液的質(zhì)量產(chǎn)生的裂縫導流能力的影響會嚴重地影響壓裂的效果.稠化壓裂液的濃縮、難以破壞的粘稠液、膠體破壞的殘余物、破碎的支撐劑其他濾失劑的捕集都會降低裂縫的導流能力。裂縫的閉合:壓裂的機理、設(shè)計(尤其是在深井中)影響著壓裂效果.通過對水力壓裂的應力分析研究表明:如果井附近的裂縫內(nèi)沒有支撐物支撐,那么裂縫會閉合,嚴重影響壓裂的效果。第五十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五植物膠壓裂液殘渣來源目前國內(nèi)外大量使用水基壓裂液，其中的稠化劑多數(shù)是天然植物膠聚合物，如國內(nèi)外不同產(chǎn)地生產(chǎn)的及經(jīng)過或未經(jīng)過處理的田菁、羥乙基田菁膠、香豆膠、瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠（HPG），此外還有一些是合成的聚合物，如纖維素（CMC）、聚丙烯酰胺（PAM）等。天然植物膠壓裂液中都有一定數(shù)量的殘渣或殘膠。這種殘渣或殘膠一是來自于稠化劑中水不溶物，二是破膠不完全所致。因此殘渣含量與所用的稠化劑類型、壓裂液配方（稠化劑、交聯(lián)劑和破膠劑濃度）、破膠溫度及破膠時間有關(guān)，殘渣含量是以壓裂液破膠后殘渣重量占成膠重量的百分數(shù)來表示。第五十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液殘渣存在的環(huán)境交聯(lián)凍膠壓裂液在壓裂過程中，由于濾失作用而在裂縫壁面形成濾餅，在此聚集了大量的殘渣或殘膠。對田菁膠壓裂液體系在壓裂液、濾餅及濾液中的殘渣含量分析表明，濾餅中的殘渣含量占總殘渣含量的78%左右；濾液中的殘渣約占8.6%（前4min），后來減少到3.4%。隨著壓裂液中稠化劑濃度的增加，殘渣含量有上升的趨勢，因此優(yōu)選使用合理的粉劑濃度是很重要的；從濾液中殘渣濃度含量較低，認為進入地層的殘渣不多。從這里再次說明濾餅作用的兩重性，有利的一面是降低了壓裂液濾失，相對減少了對地層的損害，有利于裂縫的延伸。但濾餅的存在也阻礙了油氣進入裂縫，這就提出了一個如何在壓后使濾餅盡可能消失的問題。第五十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液殘渣的粒徑大小對田菁膠中的殘渣直徑用庫爾特計數(shù)器在一定條件下進行測定。田菁膠破膠液中粒徑小于10μm的顆粒占總殘渣量的90%，羥乙基田菁凍膠的情況略高于此數(shù)，達到96.5%，最大的粒徑為40.3μm；也有研究表明，大慶所用田菁粉的殘渣粒徑比上述情況大得多，最大粒徑為200μm，平均粒徑為86.1μm。第五十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五填砂裂縫中的殘渣含量由于凍膠破膠水化后的殘渣相對于低滲層孔隙半徑比較大，因此在壓裂過程中，由于濾失作用，大量殘渣濃度集于填砂裂縫中。在閉合過程中孔隙體積又進一步縮小，此時縫中聚合物濃度比原有始濃度要增大許多倍。用聚合物濃度修正系數(shù)表征壓裂液濃縮程度，地面配制時的聚合物濃度乘以此系數(shù)即為裂縫中的聚合物濃度：——無量綱，聚合物濃度修正系數(shù)；

PS——支撐劑密度，kg/m3；

CS——在液體中的支撐劑濃度，kg/m3;φ——裂縫中填砂的孔隙度，百分數(shù)。

第五十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液的濃縮作用第五十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液濃縮與巖心滲透率圖1是聚合物濃縮因子在孔隙度情況下與不同砂濃度的關(guān)系曲線。實驗表明，如果聚合物地面濃度是4.8kg/m3（40lb/kgal），支撐劑濃度是360kg/m3，填砂孔隙度是33.5%，此時修正系數(shù)約為15，閉合后裂縫中聚物濃度應為72kg/m3。由于聚合物在閉合后的縫中高度濃縮，對裂縫滲透率將產(chǎn)生巨大的影響。硼交聯(lián)的瓜爾膠及HPG在71℃條件下進行的填砂滲透率實驗表明，聚合物濃度為26.4kg/m3，能保留27%的滲透率；當濃度增加至52.8kg/m3時滲透率的88%被損害。第五十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五不同交聯(lián)壓裂液的影響使用3.6～4.8kg/m3的HPG，硼交聯(lián)壓裂液，鋪砂濃度4.9kg/m2，破膠劑是過硫酸銨，在37.8℃條件下進行實驗，結(jié)果是對20/40目砂在閉合壓力為13.8MPa時的最高滲透率為240μm2。使用這兩種HPG對裂縫滲透率的損害僅為5%～12%。使用4.8kg的HPG，但用鈦交聯(lián)壓裂液，其滲透率為46μm2，硼交聯(lián)凍裂縫滲透率約為鈦交聯(lián)的5倍，其原因是鈦交聯(lián)不易破膠，形成的濾餅嵌入到砂堤中，鈦交聯(lián)中的濾餅厚度每個層面上約為0.5mm，若鋪砂濃度為9.8kg/m2，濾餅反侵入深度可達砂堤厚度（閉合縫寬）的40%～50%，鋪砂堤厚度越低，濾餅反侵入的影響愈大。從而可以看出對填砂裂縫的損害，除了稠化劑濃度外，與使用何種類型的交聯(lián)劑也有密切關(guān)系，在較低的儲層溫度內(nèi)，使用硼交聯(lián)壓裂液是恰當?shù)?。第五十八頁，共一百二十五頁，編輯?023年，星期五降低壓裂液對導流能力損害的方法破膠劑濃度對填砂裂縫滲透率的影響膠囊破膠劑的應用有機酸縮合產(chǎn)品降濾與破膠利用雙液系統(tǒng)改善高溫地層的導流能力有機硼交聯(lián)劑提高裂縫內(nèi)支撐劑的濃度濃縮壓裂液可以降低稠化劑濃度無聚合物清潔壓裂液第五十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五溫度和破膠劑濃度的影響第六十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五3壓裂液的優(yōu)化設(shè)計壓裂施工過程中，除了要著重考慮壓裂液粘度性質(zhì)外，壓裂液在泵送時還應具有最低的沿程摩阻，能很好地控制液體濾失，能破膠，施工結(jié)束后能迅速返排干凈，而且在經(jīng)濟上切實可行。為了獲得一套優(yōu)化的壓裂液體系，必須在深化認識儲層特征和掌握工藝要求的基礎(chǔ)上，進行添加劑的優(yōu)選和配方體系的性能優(yōu)化。第六十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液的優(yōu)化設(shè)計設(shè)計目的進行壓裂液優(yōu)化設(shè)計的根本目的是獲得最佳和最經(jīng)濟的壓裂液體系，以完成給定的壓裂施工任務。設(shè)計原則從儲層特征入手，在滿足壓裂工藝要求的前提下，應首選品質(zhì)上乘、性能優(yōu)良、經(jīng)劑有效的各種添加劑，經(jīng)室內(nèi)試驗達標而成的壓裂液體系及其配方。必須認真對待壓裂液對儲層造成的傷害，及其減緩措施。下圖是油井或選擇壓裂液的區(qū)別第六十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五油井水敏性很強？否是水敏？否低壓？參照氣井原油或乳化壓裂液低壓？是否是否是用膠凝油壓裂膠凝油加氮氣95℃小于95℃大于95℃95℃小于95℃大于95℃低PH值的交聯(lián)壓裂液加25%CO2120℃小于120℃大于120℃泡沫壓裂液泡沫質(zhì)量70-75%鈦或鋯交聯(lián)的壓裂液加25%N2第六十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五氣井110℃小于110℃大于110℃低壓（或者水敏）65℃非鈦或鋯交聯(lián)胍膠胍膠有機硼是否要求長縫？不用交聯(lián)劑低壓（或者水敏）是非是小于65℃大于65℃非是150℃小于150℃大于150℃120℃小于120℃大于120℃泡沫壓裂液泡沫質(zhì)量70-75%或低PH值的交聯(lián)壓裂液加25%CO2低PH值的交聯(lián)壓裂液加25%CO2鈦或鋯交聯(lián)的壓裂液加25%N2鈦或鋯交聯(lián)HPG第六十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液優(yōu)化方法根據(jù)儲層基本資料初步選取壓裂液基本類型預計的裂縫幾何形狀及壓裂液用量施工過程中裂縫中的溫度場和流場根據(jù)裂縫中溫度場對壓裂液進行分段優(yōu)化壓裂液流變性研究現(xiàn)場實施方法與可操作性計算壓裂液添加劑及配方數(shù)據(jù)庫用戶報告現(xiàn)場實施數(shù)據(jù)資料收集壓裂液數(shù)據(jù)庫缺省流變性壓裂液對地層的傷害研究第六十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五材料優(yōu)化模式研究-壓裂液第六十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五優(yōu)選壓裂液所應具備的基本特性在評價優(yōu)選壓裂液的過程中，應考察壓裂液：與工程條件的匹配對儲層的傷害程度配制時的可操作性第六十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液與壓裂工程條件的匹配為了高速傳遞液體壓力，克服儲層的破裂壓力，起到壓開裂縫作用。壓裂液應具備：較高的壓裂液效率；較低的粘度降落;較小的壓縮系數(shù);較低的管路摩阻壓降。為了攜帶支撐劑進入人工水力裂縫，完成在縫中鋪置支撐劑的任務,壓裂液應具有：較高的粘彈性能足以攜帶高濃度的支撐劑；較好的耐溫、耐剪切能力。第六十八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五降低壓裂液對儲層的傷害儲層物性和粘土礦物組分對壓裂液的性能要求：對儲層基質(zhì)滲透率的傷害低；造壁濾失能力低；殘渣少、殘膠低、減緩對儲層孔隙喉道的堵塞；表面張力低、接觸角大，以克服高手管壓力造成的壓裂液水鎖；粘土穩(wěn)定能力好，以避免粘土的運移、膨脹造成儲層滲透率的下降；壓裂液的類型和性質(zhì)不應改變儲層巖石性的轉(zhuǎn)變。儲層流體的物化性質(zhì)對壓裂液的性能要求：所用壓裂液與儲層流體不產(chǎn)生油水乳化現(xiàn)象；所用壓裂液與儲層流體不產(chǎn)生沉淀。第六十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液配制的可操作性現(xiàn)場配制要求：配制簡單，易于操作，配液時間短，勞動強度低，工作時效高；性能可控，便于現(xiàn)場及時調(diào)整。經(jīng)濟因素要求：成本低，經(jīng)濟易行；貨源廣，易于準備。第七十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五優(yōu)選壓裂液所應必備的儲層和

工藝設(shè)計參數(shù)優(yōu)選壓裂液必須采集準確可靠的有關(guān)參數(shù)：儲層特征工藝要求現(xiàn)場施工條件第七十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五與儲層特征有關(guān)的參數(shù)儲層基本參數(shù)；儲層類別（油或氣層）、井深、儲層的溫度、壓力系數(shù)等。儲層巖心物性：滲透率、孔隙度、含油飽和度、孔隙結(jié)構(gòu)、膠結(jié)狀況與粘土礦物組分和五敏試驗結(jié)果等。儲層流體特性：原油的基本物化性能：粘度、組分和密度等；地層水的性能：組分、礦化度、水型和束縛水飽和度等；天然氣的組分、壓縮系數(shù)等參數(shù)。第七十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五與工程有關(guān)的參數(shù)與工藝要求有關(guān)的參數(shù)施工規(guī)模：施工用液量、施工時間、排量、加砂量、平均砂液比和最大砂液比；施工壓力：估算施工時的破裂壓力、工作壓力、延伸壓力和瞬間停泵壓力等：施工的泵注方式；施工的管柱結(jié)構(gòu)；壓裂設(shè)備情況：上水能力、交聯(lián)劑及其它添加劑的加入方式和能力。現(xiàn)場施工條件現(xiàn)場的配液方式及設(shè)備：壓裂液出配液站配制或現(xiàn)場配制；配液及壓裂施工時的環(huán)境溫度；配液罐的容積和應考慮的附加量；現(xiàn)場取樣方式。第七十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五確定壓裂液配方（1）確定壓裂液類型確定壓裂液類型時，必須綜合考慮儲層特征和工藝要求。根據(jù)儲層巖心的敏感性試驗結(jié)果。如強水敏油層，應考慮采用油基壓裂液、酸化壓裂液或泡沫壓裂液等不含水相或水相較少的。根據(jù)儲層壓力系數(shù)。如壓力系數(shù)過低，應考慮采用泡沫壓裂液或水基增能壓裂液。根據(jù)儲層流體性質(zhì)。如施工目的層為氣層，必須考慮水相和油相進入儲層對氣相透率的影響程度。根據(jù)儲層埋深。目前在深井（＞3000m）或超深井（＞5000m）的壓裂施工中主要使用的還是水基凍膠壓裂液。根據(jù)儲層溫度。目前在溫度高于120℃的儲層壓裂改造中使用的主要是水基凍膠壓裂液。施工規(guī)模。施工預測泵壓。第七十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五確定壓裂液配方（2）確定添加劑類型現(xiàn)以水基凍膠壓裂液為例，簡述確定添加劑時應考慮的問題。確定基本的添加劑類型：稠化劑、交聯(lián)劑、破膠劑、助排劑、PH調(diào)節(jié)劑、殺菌劑和粘土穩(wěn)定劑是水基凍膠壓裂液體體系中必須的添加劑。針對不同儲層特征選擇添加劑低溫儲層應考慮使用低溫破膠活化劑；高溫儲層應考慮使用溫度穩(wěn)定劑；儲層原油如易與壓裂液的破膠液發(fā)生乳化，則應考慮加入破乳劑；高濾失儲層應考慮使用降濾劑；儲層流體如含有Ca2+、Mg2+等易結(jié)垢的離子，應考慮使用阻垢劑。第七十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五確定壓裂液配方（3）確定添加劑類型根據(jù)工藝特點考慮的添加劑：采用N2或CO2助排時，應考慮加入起泡劑；使用烴類（柴油）降濾劑時可以考慮添加分散劑，使烴類降濾劑均勻分散在壓裂液中，以獲得更好的降濾效果。確定添加劑用量根據(jù)儲層溫度和施工時間確定稠化劑、交聯(lián)劑、PH調(diào)節(jié)劑和破膠劑用量；根據(jù)儲層流體性質(zhì)、油藏、氣藏、選擇助排劑的類別；根據(jù)地層粘土礦物含量與類型選擇粘土穩(wěn)定劑的類型和用量；根據(jù)耐溫耐剪切性能和破膠性能確定交聯(lián)劑和破膠劑加入程序；根據(jù)壓裂液性能、經(jīng)濟優(yōu)化的原則選擇其它添加劑用量。第七十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液配方性能評價按壓裂液性能及評價方法和標準對確定的壓裂液進行性能評價。根據(jù)評價標準和壓裂工藝要求，調(diào)整壓裂液配方，使之達到設(shè)計要求。最終確定出施工中將要使用的壓裂液配方、用量及現(xiàn)場質(zhì)量控制的性能指標。第七十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五4壓裂液現(xiàn)場質(zhì)量控制與評估第七十八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五根據(jù)壓裂液優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果稠化劑交聯(lián)劑破乳助排劑檢查各種添加劑助排劑：按照SY/T5755-1995標準評價粘土穩(wěn)定劑：執(zhí)行SY/T5762-1995標準瓜膠：按SY/T5764-1995標準評價香豆子：按SY/T5766-1995標準評價殺菌劑：按SY/T5890-1993標準評價交聯(lián)劑：按SY/T6216-1996標準評價降濾失劑：按SY/T6215-1996標準評價表觀粘度、稠度系數(shù)、流態(tài)指數(shù)等實驗結(jié)果剪切穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性及耐溫性實驗報告初濾失、濾失系數(shù)及有關(guān)防濾劑的實驗報告壓裂液對基質(zhì)的傷害實驗報告壓裂液破膠實驗報告壓裂液的摩阻、破乳、殘渣等實驗報告壓裂液質(zhì)量控制模式（1）熱穩(wěn)定劑防膨劑PH值調(diào)節(jié)劑配液用水的質(zhì)量是配制高質(zhì)量壓裂液的關(guān)鍵。水分析可以檢測出影響壓裂液質(zhì)量的組分。壓裂用水必須進行質(zhì)量檢測。水分析可以檢測出可能改變壓裂液性能的成分：污染物的濃度、溫度、污染物和液體的接觸時間、體系的pH值等以下指標是基本要求。細菌（<105/ml）；鐵離子（＜20ppm）磷酸鹽（＜5ppm）；溫度（5～35℃）PH值（6～8）；硬度和密度；固相

施工期間：計量交聯(lián)泵的排量，交聯(lián)比是否合適；觀察延遲交聯(lián)時間和粘彈性能；計量破膠劑加入量，及時調(diào)整追加的破膠劑量。施工以后：確定各種添加劑的實際使用量；確定每罐中基液實際使用量；強制閉合或裂縫閉合時，檢查壓裂液的放噴情況；確定排出的壓裂液是否破膠；確定壓裂液的排出量，計算壓裂液的返排效率；測定返排液的PH值、粘度等。第七十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液質(zhì)量控制模式（2）配液準備：分析水中溶解和懸浮的成分；確定基液粘度和PH、溫度的關(guān)系；確定交聯(lián)時間控制的方法；做破膠試驗，確定破膠劑用量；檢查各種添加劑的數(shù)量、種類和性能；配液工作：清洗儲液罐；在儲液罐中加入殺菌劑；測量儲液罐中的實際水量；確定每罐配液所需添加劑量；按優(yōu)化設(shè)計要求配制基液；必要時調(diào)節(jié)PH值和基液粘度；配制交聯(lián)液；做小型試驗，驗證交聯(lián)性能；交聯(lián)劑：延遲時間與PH的關(guān)系、交聯(lián)比、挑掛性、耐溫耐剪切性能稠化劑：粘度、增粘時間破膠劑：破膠時間與用量的關(guān)系儀器：混調(diào)器、水浴鍋、粘度計未有粘度形成：未加稠化劑—加適當濃度的稠化劑膠粉水化的ＰＨ值不適當—用適當?shù)木彌_溶液調(diào)整水的ＰＨ值過高——用HCl調(diào)ＰＨ水溫太低——長時間老化或加熱液體已形成粘度，但粘度偏低未加夠稠化劑——補加夠稠化劑配液用水超量——減少用水量或增加稠化劑形成“魚眼”或“團塊”——補加稠化劑

PH值太高——降低PH值，增加攪拌時間已形成設(shè)計粘度，放置明顯降低存在氧化劑—加還原劑中和ＰＨ值小于４—提高ＰＨ細菌—先提pH到10以上并保持４小時交聯(lián)太快：體系的PH值不適當—調(diào)整PH值交聯(lián)劑濃度太高—降低交聯(lián)劑用量體系的延遲劑濃度太低—增加延遲劑用量體系的促進劑濃度太高—降低促進劑用量溫度較高—交聯(lián)時間取決于開始溫度、攪拌強度添加劑的相互干擾—不用或更換添加劑第八十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五體系的PH值不適當—調(diào)整PH值交聯(lián)劑濃度太低—增加交聯(lián)劑用量體系的延遲劑濃度太高—降低延遲劑用量體系的促進劑濃度太低—增加促進劑用量添加劑的相互干擾—不用或更換添加劑溶液粘度較低—使膠粉完全水化或補加稠化劑增加粘度含有磷酸鹽—增加交聯(lián)劑用量含有鐵離子—提高PH值壓裂液質(zhì)量控制模式（3）破膠太快破膠劑濃度高——調(diào)整濃度交聯(lián)劑濃度低——調(diào)整濃度凍膠穩(wěn)定劑用量低——調(diào)整濃度體系的PH值不適當——調(diào)整PH值溶液粘度低——使膠粉完全水化或補加稠化劑增加粘度細菌——加入殺菌劑添加劑不配伍——不用或更換添加劑破膠劑濃度低——調(diào)整濃度交聯(lián)劑濃度高——調(diào)整濃度凍膠穩(wěn)定劑用量高——調(diào)整濃度體系的PH值不適當——調(diào)整PH值添加劑不配伍——不用或更換添加劑交聯(lián)太慢破膠太慢現(xiàn)場常見問題及其解決方法的建議第八十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液壓后評價（1）（1）采集并整理必須的現(xiàn)場資料壓前壓裂液的準備記錄備水、備料量。添加劑的實際加入順序。壓裂液的基本性能：基液的表觀粘度、PH值和交聯(lián)性能。施工中壓裂液的連續(xù)記錄施工泵壓、排量、用液量、施工時間、各階段詳細記錄。施工曲線和監(jiān)測曲線。破膠劑追加量（如有必要）。交聯(lián)劑添加記錄。取樣及其性能記錄。剩余基液量、交聯(lián)液量記錄。壓后壓裂液的管理記錄壓后關(guān)井時間及井口壓力記錄。不同返排時間壓裂液破膠液性能（粘度和pH值）、相應井口壓力和總返排量記錄。投產(chǎn)時間，產(chǎn)量和油水分析的跟蹤記錄。第八十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂液壓后評價（2）（2）采集現(xiàn)場樣品添加劑樣品。配液水樣。配制好的基液和交聯(lián)液樣品。返排液樣品。（3）現(xiàn)場資料的分析評價。摩阻性能可通過對施工的壓力曲線分析獲得。壓力液效率可由壓后壓力監(jiān)測曲線分析得到。破膠性能可通過返排液的試驗分析獲得。返排能力則可跟據(jù)壓后的返排液總量與泵入地層液體的總量計算出的返排率進行評價。（4）現(xiàn)場樣品的再評價添加劑的性能檢測入井壓裂液配方評價返排液樣品評價第八十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五超低濃度壓裂液（羧甲基體系）PEG超級瓜膠壓裂液低分子壓裂液（可重復使用）清潔壓裂液(清潔泡沫壓裂液）VES-CO2壓裂液UTTA-超薄粘沾劑壓裂用微乳劑超低密度支撐劑提高樹脂和纖維支撐劑5國外壓裂液新型材料研究進展第八十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五新型超低濃度壓裂液體系2000年，國外BJ公司研發(fā)提出了HY-CMG胍膠體系；它由聚合物、緩沖劑、交聯(lián)劑和破膠劑組成。聚合物是一種高屈服應力的羧甲基瓜爾膠（high-yieldCMG）；聚合物用量僅約為常規(guī)聚合物用量1/2，一般使用濃度為0.18～0.30%；適用地層溫度：93～121℃；目前國外已有超過500口井的使用。第八十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五超級瓜膠壓裂液體系低稠化劑濃度＋低殘渣精細加工改性瓜膠，俗稱超級瓜膠（PEG）；0.22－0.30％降低殘渣傷害，提高導流能力18%降低壓裂液成本（20～30%）較低的粘度，有利控制裂縫縫高改善壓裂效果，提高返排率0.3％的PEG是同等濃度常規(guī)壓裂液粘度的2倍0.23％的PEG與0.3%常規(guī)壓裂液粘度相當2003年第一次應用，迄今在所有施工井有95％采用該體系井溫65℃～115℃PEG:0.22～0.26％Ke:0.01md第八十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五低分子胍膠壓裂液體系R.Hanes等人研制了新型低分子瓜膠（LMW）分子設(shè)計技術(shù)，形成粘彈性壓裂液體系（HPF）——LMWLMW鏈長只有常規(guī)瓜膠的1/25，排列密度高、低分子量分子量17-30萬，比常規(guī)壓裂液分子量小約210萬粘度穩(wěn)定，耐剪切性好液體濾失控制好濾餅，對裂縫表面損害較小不使用破膠劑，返排率高重復使用對裂縫導流能力沒有損害液體回收，重復利用減少環(huán)境污染、節(jié)約成本。第八十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五清潔壓裂液體系無聚合物壓裂液無殘渣滯留堵塞裂縫。20/40目支撐劑、38度和1000psi常規(guī)聚合物壓裂液滯留殘渣將破壞裂縫和堵塞支撐劑。此測試結(jié)果是用30-lbm硼酸鹽作交聯(lián)劑，用酶作破膠劑在20/40目支撐劑、38度和1000psi。瓜膠用甲基藍染色清潔壓裂液無殘渣，對裂縫滲透率保持高，主要缺點是成本高，國外現(xiàn)場施工超過20000井次，僅2002年就超過6000井次第八十八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五CO2與VES混合后，粘度低，縫高控制好，可得長縫；CO2可形成弱酸性環(huán)境，抑制粘土；CO2與VES混合后的產(chǎn)量效果好于瓜膠和CMHPG與CO2混合。VES-CO2壓裂液第八十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五UTTA-超薄粘著劑用于穩(wěn)定顆粒運移第九十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五Barnett頁巖氣藏用微乳劑提高壓裂液返排率和裂縫作用面積壓裂用微乳劑第九十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五對壓裂液粘度要求低；可提高砂比，實現(xiàn)高導；對施工排量要求低；沉降速度低，有利于控制縫高而增加支撐縫長。低密度支撐劑＋低粘壓裂液＋低排量四大優(yōu)點：視密度僅1.25g/cm3，在56MPa閉合應力下滲透率可達40達西以上視密度1.25的高強超低密度支撐劑第九十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五樹脂包裹支撐劑——控制支撐劑回流過去不能滿足壓后快速返排需要，目前新的樹脂包裹支撐劑，固結(jié)時間短，形成的固結(jié)強度滿足快速返排需要。在SouthTexas油田高溫超深井中應用并取得了好的效果室內(nèi)試驗高閉合應力下導流能力超過高密度支撐劑新型纖維

（PropNET

）FiberFRAC纖維基壓裂液固結(jié)支撐劑剖面，控制回流提高壓裂液的支撐劑輸送能力有助于支撐劑懸浮直到裂縫閉合，避免支撐劑快速沉降

樹脂和纖維支撐劑第九十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五羥丙基胍膠壓裂液體系羧甲基胍膠壓裂液體系聚合物壓裂液體系疏水締合物壓裂液體系油基壓裂液體系乳化壓裂液體系黏彈性表面活性劑壓裂液體系自清潔低傷害壓裂液體系增能生熱壓裂液體系低摩阻加重壓裂液體系6采油院已有壓裂液體系第九十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五羥丙基胍膠壓裂液體系

用途：在水基液適用的地層條件，普遍用于油井增產(chǎn)、水井增注的中深井、深井壓裂作業(yè)。特別可完成高砂比，大砂量、寬造縫、深穿透的高難度壓裂。主要特點：羥丙基胍膠壓裂液體系具有粘度高，造縫性能好，懸?guī)е蝿┠芰?，粘度的可調(diào)和可控性好。濾失系數(shù)低，液體效率高，高流動時摩阻低于清水。應用情況：羥丙基胍膠壓裂液體系是目前最為成熟的壓裂液體系，廣泛應用于儲層壓裂改造中，收到了良好的增產(chǎn)效果，已成為新疆油田壓裂增產(chǎn)措施中最主要的壓裂液體系。

第九十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：交聯(lián)時間：10s～300s；耐溫耐剪切性：在20～140℃、170s-1下剪切1～3h，表觀黏度≥60mPa·s。破膠性能：破膠液粘度≤5mPa·s，破膠時間≤720min，破膠液表面張力≤28.0mN/m；黏彈性：儲能模量≥1.5Pa，耗能模量≥0.3Pa；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤1.0×10-3；動太濾失性：濾失系數(shù)≤9.0×10-3；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤30%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤60%殘渣含量≤600mg/L；降阻率≥50%。第九十六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五羧甲基胍膠壓裂液體系用途：該壓裂體系普遍用于油井增產(chǎn)、水井增注的中深井、深井壓裂作業(yè)，可解決堿性敏感油水層壓裂問題，同時還可完成高砂比，大砂量、寬造縫、深穿透的高難度壓裂。主要特點：羧甲基胍膠壓裂液體系包含酸性堿性兩種凍膠壓裂液體系，對油層的適應性比較強，具有用量低，懸?guī)е蝿┠芰?，粘度的可調(diào)和可控性好；濾失系數(shù)低，液體效率高等特點。應用情況：該羧甲基胍膠壓裂液體系已在準噶爾盆地壓裂施工中應用，累計施工10井次，增產(chǎn)效果明顯。

第九十七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：交聯(lián)時間：10s～180s；耐溫耐剪切能力：在35～120℃、170s-1下剪切1～2h，表觀黏度≥60mPa·s。破膠性能：破膠液粘度≤5mPa·s，破膠時間＞3h，破膠液表面張力≤30.0mN/m；粘彈性：儲能模量≥1.0Pa，耗能模量≥0.4Pa；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤1.0×10-3；動太濾失性：濾失系數(shù)≤9.0×10-3；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤30%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤50%殘渣含量≤150mg/L；降阻率≥40%。

第九十八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五聚合物壓裂液體系

用途：在水基液適用的地層條件，普遍用于油井增產(chǎn)、水井增注的中深井壓裂作業(yè)。主要特點：聚合物壓裂液體系具有破膠徹底、摩阻低、耐溫能力強、較羥丙基胍膠壓裂液體系殘渣少，其殘渣含量為常規(guī)羥丙基胍膠壓裂液的1/10。應用情況：該聚合物壓裂液體系在石西油田、陸梁油田、采油二廠等進行廣泛應用，目前已施工200余井次，取得了良好的增產(chǎn)效果。第九十九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：交聯(lián)時間：20s～180s；耐溫耐剪切能力：在20～120℃、170s-1下剪切1～2h，表觀黏度≥60mPa·s。破膠性能：破膠液粘度＜5mPa·s，破膠時間＜720min，破膠液表面張力≤28.0mN/m；粘彈性：儲能模量≥1.0Pa，耗能模量≥0.3Pa；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤1.0×10-3；動態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤9.0×10-3；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤25%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤60%;殘渣含量≤75mg/L；降阻率≥30%。第一百頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五疏水締合物壓裂液體系

用途：疏水締合物壓裂液體系在水基液適用的地層條件，主要運用于強水敏性地層，特殊油藏的壓裂改造作業(yè)。主要特點：該壓裂液原液晶瑩透亮，使用粘度低、具有良好的耐溫、抗鹽、耐剪切性能、攜砂性能好、易破膠返排、對地層傷害小等優(yōu)點。應用情況：疏水締合物壓裂液體系在股份公司預探井中成功施工6井次，應用效果較好。

第一百零一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：交聯(lián)時間：5s～240s；耐溫耐剪切性：在50～110℃、170s-1下剪切1～2h，表觀黏度≥60mPa·s。破膠性能：破膠液粘度≤5mPa·s，破膠時間≤720min，破膠液表面張力≤28.0mN/m；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤1.0×10-3；動態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤9.0×10-3；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤30%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤60%殘渣含量≤100mg/L；降阻率≥50%。

第一百零二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五油基壓裂液體系

用途：油基壓裂液適用于低壓、偏油潤濕、強水敏地層。主要特點：屬于易燃物，易燃燒，成本高，摩阻比水大，濾失量大，油的相對密度小，液柱壓力低，有利于低壓油層壓裂后的液體返排，油與地層巖石及流體相溶性好，基本上不造成水堵，乳堵和粘土膨脹與遷移而產(chǎn)生的地層滲透率降低。應用情況：該油基壓裂液體系在石西作業(yè)區(qū)、吐哈油田成功施工200多井次，增產(chǎn)效果顯著。

第一百零三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：交聯(lián)時間：15s～300s；開口閃點≥60℃；耐溫耐剪切能力：在50～100℃、170s-1下剪切1～2h，表觀黏度≥50mPa·s。破膠性能：破膠液粘度＜5mP·s，破膠時間＜720min；粘彈性：儲能模量≥1.0Pa，耗能模量≥0.3Pa；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤6.0×10-3；動態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤5.0×10-2；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤25%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤55%。降阻率≥35%。

第一百零四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五乳化壓裂液體系

用途：乳化壓裂液體系用于水敏、低壓地層。主要特點：施工中，油水比波動影響砂比的穩(wěn)定，濾失量低，液體效率高，對地層滲透濾傷害小，摩阻高于水或油，成本較低。應用情況：乳化壓裂液體系目前在準噶爾盆地彩南整體開發(fā)壓裂、采油二廠、百口泉、陸量等油田共施工300多井次，壓裂生產(chǎn)效果顯著。

第一百零五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：交聯(lián)時間：15s～300s；耐溫耐剪切能力：在40～90℃、170s-1下剪切1～2h，表觀黏度≥50mPa·s。破膠性能：破膠液粘度≤5mP·s，破膠時間≤720min；粘彈性：儲能模量≥1.0Pa，耗能模量≥0.3Pa；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤6.0×10-4；動態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤9.0×10-4；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤30%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤60%。降阻率≥35%。第一百零六頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五黏彈性表面活性劑壓裂液體系

用途：黏彈性表面活性劑壓裂液適用于強水敏儲層的壓裂改造。主要特點：黏彈性表面活性劑壓裂液體系是無聚合物的粘彈性液體。是在一定量鹽溶液介質(zhì)條件下，添加表面活性劑而形成蚯蚓狀或棒狀纏繞的網(wǎng)狀膠束，此時流體表現(xiàn)出復雜的流變特性，形成粘彈性流體。具有剪切穩(wěn)定性，零傷害性，自動破膠及低濾失等特點。應用情況：黏彈性表面活性劑壓裂液體系目前施工100余井次，在石南4井區(qū)、漠北油田、石南21井區(qū)等強水敏性儲層的壓裂改造中取得了良好的增產(chǎn)效果。

第一百零七頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：稠化時間：15s～300s；耐溫耐剪切能力：表觀粘度≥20mPa·s；粘彈性：儲能模量≥2.0Pa，耗能模量≥0.3Pa；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤20%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤40%。破膠性能：破膠時間≤720min，破膠液表觀粘度≤5mPa·s；殘渣含量≤100mg/L；降阻率≥50%。第一百零八頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五自清潔低傷害壓裂液體系

用途：用于水基液適用的地層條件。主要特點：該壓裂液為硼交聯(lián)的植物膠壓裂液體系，通過選用特殊改性的低傷害胍膠，降低稠化劑用量；同時。該壓裂液具有粘度高、攜砂能力強、性能穩(wěn)定、低殘渣、低傷害、配置方便。應用情況：該自清潔低殘渣壓裂液體系已在準噶爾盆地砂巖油藏壓裂施工中廣泛應用，累計施工20余井次，收到了良好的增產(chǎn)效果，已成為壓裂增產(chǎn)措施中主要的壓裂液體系。第一百零九頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：交聯(lián)時間：10s～400s；粘溫性：20～130℃，剪切性：在170s-1下剪切1～5h，凍膠粘度由1000mPa·s以上降至20mPa·s；破膠性能：破膠液粘度≤5mP·s，破膠時間≤720min，破膠液表面張力≤28.0mN/m；粘彈性：儲能模量≥1.5Pa，耗能模量≥0.3Pa；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤1.0×10-4；動太濾失性：濾失系數(shù)≤8.0×10-4；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤20%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤30%；殘渣含量≤200mg/L；降阻率≥40%。第一百一十頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五增能生熱壓裂液體系

用途：增能生熱壓裂液體系在水基液適用的地層條件，主要運用于儲層能量低，返排困難的壓裂改造作業(yè)。主要特點：增能生熱壓裂液體系是在常規(guī)壓裂液基礎(chǔ)上，添加一定量的生熱劑，在一定的條件下反應釋放出大量熱量，加熱壓裂液及油藏近井地帶，使壓裂液在進入裂縫后不會對油層造成“冷傷害”，達到提高裂縫滲流能力，增加油井產(chǎn)能的目的；生熱劑反應釋放出熱量，產(chǎn)生一定量的惰性氣體，它們均勻分散在已交聯(lián)的壓裂液中，形成類似泡沫壓裂液，大大降低濾失性，同時可以達到保持地溫，加熱地層，降低井筒回壓，提高壓裂返排速率的作用，而實現(xiàn)對低壓滲透儲層的低傷害。應用情況：增能生熱壓裂液體系目前施工10余井次，在準東地區(qū)儲層壓裂改造中取得了良好的增產(chǎn)效果。

第一百一十一頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：交聯(lián)時間：10s～300s；粘溫性：20～140℃，剪切性：在170s-1下剪切1～5h，凍膠粘度由1000mPa·s以上降至20mPa·s；破膠性能：破膠液粘度≤5mP·s，破膠時間≤720min，破膠液表面張力≤28.0mN/m；粘彈性：儲能模量≥1.5Pa，耗能模量≥0.3Pa；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤1.0×10-3；動太濾失性：濾失系數(shù)≤8.0×10-3；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤30%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤50%；殘渣含量≤500mg/L；降阻率≥50%。

第一百一十二頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五低摩阻加重壓裂液體系

用途：低摩阻加重壓裂液體系在水基液適用的地層條件，主要運用于儲藏深，地層破裂壓力大的中深井、深井的壓裂施工作業(yè)。主要特點：低摩阻加重壓裂液體系是在常規(guī)壓裂液基礎(chǔ)上，添加加重劑，增大壓裂液密度，從而增加靜液柱壓力，降低施工泵壓，同時采用延遲交聯(lián)技術(shù)，有效降低施工摩阻。應用情況：低摩阻加重壓裂液體系目前在新疆油田公司重點預探井及風城作業(yè)區(qū)成功施工10余井次，應用效果良好。

第一百一十三頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五性能指標：壓裂液密度介于1.15g/cm3～1.50g/cm3；交聯(lián)時間：100s～500s；粘溫性：80～140℃，剪切性：在170s-1下剪切1～5h，凍膠粘度由1000mP·s以上降至20mP·s；破膠性能：破膠液表觀粘度≤5mPa·s，破膠時間≤720min，破膠液表面張力≤28.0mN/m；粘彈性：儲能模量≥1.5Pa，耗能模量≥0.3Pa；靜態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤1.0×10-3；動態(tài)濾失性：濾失系數(shù)≤6.0×10-3；巖芯基質(zhì)滲透率損害率≤30%；動態(tài)濾失滲透率損害率≤50%；殘渣含量≤500mg/L；降阻率≥40%。

第一百一十四頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五7應用實例井號：西湖1井井別：預探井地理位置：位于新疆維吾爾自治區(qū)烏蘇市西南部約4.50km處，距西3井東南0.761km、距西5井西南0.864km、距西參2井西偏北3.750km處。

構(gòu)造位置：位于準噶爾盆地南緣山前沖斷帶四棵樹凹陷西湖背斜。

鉆探目的：查明四棵樹凹陷西湖背斜含油氣性；錄取資料，為該區(qū)的中、下組合進一步勘探研究提供基礎(chǔ)資料。

完井方式：套管射孔完井射孔彈：POWERJET3406

射孔孔眼數(shù)：393射孔孔眼直徑：9.4mm

完鉆日期：2010年11月8日完井日期：2010年11月日

完鉆層位：侏羅系西山窯組完鉆井深:

6268.00m

目的層溫度:140.0℃地層壓力:116-120MPa

目前人工井底：6185.7m目的層位鉆井泥漿密度：2.01-2.03g/cm2

措施目的層段（m）：J3q：6139.0-6160.0m

射孔厚度21m，跨度21m。

第一百一十五頁，共一百二十五頁，編輯于2023年，星期五壓裂改造技術(shù)難點①儲層物性差、埋藏深、楊氏模量和泊松比偏高導致地層破裂壓力高，壓開地層的難度很大，對壓裂設(shè)備和管柱的承壓要求很高；②壓裂材料的性能要求很高；支撐劑必須保證在高閉合應力提供足夠的導流能力；壓裂液必須滿足高溫下能順利攜砂；同時具備低的摩阻；③施工方式受限制，受到套管承壓的限制，一般采用封隔器來保護套管。選擇油管施工，因直徑較小增加了管路摩阻；④施工參數(shù)受限，由于壓裂液在泵注過程中沿程摩阻受施工排量的影響極大，提高施工排量，沿程摩阻就會成倍增加，所以施工排量很難提高。施工排量提不高，必然導致水力壓裂裂縫寬度受到影響，所以在低排量壓裂的條件下很難壓開寬裂縫。即便壓開裂縫，因為排量低，在施工過程中難以提高砂液比，加大施工規(guī)模，也很難形成高導流能力的寬縫，且很容易造成砂堵，導致施工失敗。⑤特低滲儲層一般需要造長縫，采用大液量、大砂量、施工時間長,增加了施工的風險；⑥提高施工成功率難度大；（1）受高壓作業(yè)條件的限制，壓裂設(shè)備及井下管柱、工具出現(xiàn)故障的機率增加；（