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压裂液调研报告

压裂液的研究进展调研报告

压裂已经广泛应用于增产当中, 压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。压裂液存在着破胶难，污染环境，污染储层，抗温抗盐性能差的问题。为此，在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。研究结果表明，目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系，并且研究出了抗高温清洁压裂液，微束聚合物压裂液，无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。水基压裂液残液五步处理法，在现场应用效果明显，残渣，破胶性能，相容性，水锁伤害是储层伤害的主要原因。压裂液将主要朝着地层伤害小，抗温抗盐，地层适应性强，环境友好的方向发展。

压裂液的类型：水基压裂液、油基压裂液、酸基压裂液、泡沫压裂液。

压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来经历了巨大的演变。早期的压裂液是向汽油中添加足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液的黏度提出了更高的要求,开始采用瓜胶及其衍生物基压裂液。为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性,研究出了高温油基压裂液。最初使用的压裂液是炼制油和原油，由于最初担心压裂液和含有非酸性水液的油气储层接触，可能产生不利影响，后来实验已经证明，用适当的添加剂（粘土控制物质，表面活性剂等），使用水基液能处理大部分油气储层，在一个已知储层的压裂液处

理中，最好是通过实验室地层岩心实验（或者一贯的现场结果）来确定水基压裂液的可用性。

水基压裂液体系及技术包括：非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术、pac阳离子聚合物压裂液体系、有机硼交联水基压裂液技术、哈利伯顿微束聚合物压裂液体系、高黏度水基压裂液、无聚合物压裂液体系、低凝胶硼酸压裂液、无固相压裂液、无破胶剂压裂液技术压裂液。

油基压裂液体系及技术：低渗、低压、水敏性油气藏储量占每年探明储量的1/3 而且有继续上升的趋势，有效合理地开发这部分油气藏对稳定增加油气产量意义重大。国内油基压裂液主要由原油、胶凝剂、交联剂、破胶剂等组成，其中胶凝剂是压裂液中关键组分，因为其结构中的烷基碳链分布与所选原油或柴油之间存在一定的对应关系，并且其性能直接影响到压裂液的质量。

油基压裂液交联机理：柴油为非极性物质，无活泼官能团，化学惰性大难以形成交联结构，所用成胶剂是低分子量的表面活性剂，本身不增加黏度，但可以在油中形成胶束成胶剂扩散进入初交联剂液滴内时其中所含的酸性磷酸酯溶解在滴中并被中和引起铝酸根离子浓度减小，铝离子浓度增大，在适当条件下形成铝离子的八面向心配价体，初成胶剂中所含的磷酸酯通过该配价体与铝离子形成桥架网状结构产物，与初成胶剂中的烷基磷酸酯形成长链大分子，使油的黏度大幅度升高。

酸基压裂液：用植物胶或纤维素稠化酸液得到稠化酸或非离

子型聚丙烯酰胺在浓盐酸溶液中，与甲醛交链而得到酸冻胶。酸基压裂液适用于碳酸盐类油气层的酸压。

针对低渗低压油层存在的压力系数低，渗透率低、污染严重、返排困难等现象，开发研制了ｈｃｔ－酸化压裂液，该酸化压裂液集酸化压裂于一体，且使挤入的液体产生热和气，形成多组分泡沫认为中速残液返排，减少对地层的伤害。以丙烯酰胺（am）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（amps）为共聚单体,采用一种复合多段低温引发体系来引发聚合,制得了一种酸液稠化用聚合物,将由此聚合物配制的稠化酸液与交联剂yq-2、破胶剂共同使用得到了一种耐高温的冻胶酸体系。用转子旋转法评价了聚合物种类及浓度、交联剂加量对成胶时间的影响;以体系粘度为指标,使用旋转粘度计评价了聚合物种类及浓度、交联剂加量对冻胶酸体系

的热稳定性的影响,并考察了加入破胶剂fg后体系的破胶能力。

保护油层低伤害酸液是一种性能优越的复合体系。保护油层低伤害酸液施工工艺与胶束酸，土酸酸化相同，只要按前置酸-主体酸-后置液的顺序挤入地层即可。保护油层低伤害酸液适用于油水井酸化，对油层中碳酸盐含量较高，并含有绿泥石等酸敏性粘土矿物的地层，使用低伤害酸液能达到其他酸液所难以达到的理想效果。

泡沫压裂液：泡沫压裂液是以水，水基溶胶或水基冻胶为外

相，气体等为内相形成的泡沫流体。具有对地层伤害小，携砂能力和造缝能力强，易于反排，摩阻低等特点，但所需注入压力高。针对泡沫压裂液在国内外的研究历程，分别将国内和国外泡沫压裂液的研究进展总结为水基泡沫压裂液，植物胶泡沫压裂液，交联泡沫压裂液，高稳泡性泡沫压裂液4个发展阶段和非交联泡沫压裂液研究，酸性交联co2泡沫压裂液研究与应用，提出解决co2泡沫压裂液的腐蚀性，开发出酸性交联稠化剂及多样性酸性交联剂和进一步提高泡沫压裂液耐温抗剪切性及内相气泡的稳定性而增强泡沫压裂液的携砂能力是泡沫压裂液研究发展的主要方向。

压裂作为油气藏增产增注的主要措施已得到迅速发展和广泛应用，压裂液是压裂技术的重要组成部分，是决定压裂成败的关键。压裂液体系的发展大致经过了聚合物压裂液。聚合物交联压裂液。泡沫压裂液和粘弹性表面活性剂压裂液等四个阶段。根据目前对水基压裂液研究和应用的情况以及水力压裂技术的发展实际，从油藏可持续开采的角度考虑，高效，低伤害，低成本是压裂液发展的主题，开展无伤害或低伤害清洁压裂液的研究是我们努力的方向。重点开展以下几个方面的工作：（1）研制、开发适合国内油藏特点的清洁压裂液体系，降低开采过程中对油层的伤害，保护储层，稳定产能。（2）清洁压裂液抗高温性能研究，扩大应用范围。（3）易降解聚合物在压裂液体系中的应用。（4）开发新型无伤害压裂液体系，降低作业成本，提高措施

效果。

压裂作为油气藏的主要增产、增注措施已得到迅速发展和广泛应用 ,压裂液是压裂技术的重要组成部分。目前 ,国内外最常使用的压裂液为水基压裂液 ,其大致可分为 3 种类型:[1 ](1) 天然植物胶压裂液; (2) 纤维素压裂液; (3) 合成聚合物压裂液。随着水力压裂技术的进步 ,为使支撑剂远离井眼达到深穿透 ,国外从 60 年代末就开始使用高粘度的交联压裂液。交联压裂液的发展 ,保证了高温深层压裂施工的成功。但是如果压裂液在地面交联 ,施工时以高速进入管线和通过炮眼 ,高速剪切仍然会造成严重的剪切降解 ,产生永久的粘度损失。因此 ,在 80 年代 ,水基压裂液一个显著的发展是采用了延迟交联技术。这使得压裂液可产生较高的井下最终粘度和更好的施工效率。上述几种压裂液体系 ,已在国内外各油田得到广泛的应用 ,并取得良好的增产效果。但使用这些压裂液体系的共同的缺陷 ,就是压裂液破胶不完全 ,而且破胶后残渣将残留在裂缝内 ,残留在裂缝中的聚合物将严重的降低支撑剂充填层的渗透率 ,从而伤害产层 ,导致压裂效果变差。据资料介绍[2 ],从传统施工返排的流体和低浓度瓜胶液分析表明:即使在低渗透性油藏 ,仅有注入聚合物的 35 %～40 %能被返排出来 ,而残余的聚合物留在裂缝中降低了充填层的渗透率进而影响油井产量。

1997年 ,压裂液的研制和开发取得了突破性进展。作为对传统聚合物/破胶方法的挑战 , eni2agip的流体专家联合篇二：中国压裂液行业市场调研报告

2011-2015年中国压裂液行业市场调研与

投资战略咨询报告流体矿(气、汽、油、淡水、盐水、热水等)在开采过程中，为了获得高产而借用液体传导力(如水力等)压裂流体层时所用的液体。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）。

中国报告网发布的《2011-2015年中国压裂液行业市场调研与投资战略咨询报告》共十

二章。首先介绍了压裂液相关概述、中国压裂液市场运行环境等，接着分析了中国压裂液市

场发展的现状，然后介绍了中国压裂液重点区域市场运行形势。随后，报告对中国压裂液重

点企业经营状况分析，最后分析了中国压裂液行业发展趋势与投资预测。您若想对压裂液产

业有个系统的了解或者想投资压裂液行业，本报告是您不可或缺的重要工具。

本研究报告数据主要采用国家统计数据，海关总署，问卷调查数据，商务部采集数据等

数据库。其中宏观经济数据主要来自国家统计局，部分行业统计数据主要来自国家统计局及

市场调研数据，企业数据主要来自于国统计局规模企业统计数据库及证券交易所等，价格数

据主要来自于各类市场监测数据库。

第一章压裂液行业发展概述

第一节压裂液行业定义

一、压裂液定义

二、压裂液应用

第二节压裂液行业发展概况

一、全球压裂液行业发展概况

二、压裂液国内行业现状阐述

第二章中国压裂液行业市场运行环境分析

第一节国内压裂液经济环境分析

一、gdp历史变动轨迹分析

二、固定资产投资历史变动轨迹分析

三、2011年中国压裂液经济发展预测分析

第二节中国压裂液行业政策环境分析

第三章中国压裂液产业链结构分析

第一节中国压裂液产业链结构

一、产业链概况

二、特征

第二节中国压裂液产业链演进趋势

一、产业链生命周期分析

二、产业链价值流动分析压裂液

三、演进路径与趋势

第三节中国压裂液产业链竞争分析

第四章中国压裂液行业区域市场分析

第一节 2010年华北地区压裂液行业分析

一、2010年行业发展现状分析

二、2010年市场规模情况分析

三、2011-2015年市场需求情况分析

四、2011-2015年行业发展前景预测

第二节 2010年东北地区压裂液行业分析

一、2010年行业发展现状分析

二、2010年市场规模情况分析

三、2011-2015年市场需求情况分析

四、2011-2015年行业发展前景预测

第三节 2010年华东地区压裂液行业分析

一、2010年行业发展现状分析

二、2010年市场规模情况分析

三、2011-2015年市场需求情况分析

四、2011-2015年行业发展前景预测

第四节 2010年华南地区压裂液行业分析

一、2010年行业发展现状分析

二、2010年市场规模情况分析

三、2011-2015年市场需求情况分析

四、2011-2015年行业发展前景预测

第五节 2010年华中地区压裂液行业分析

一、2010年行业发展现状分析

二、2010年市场规模情况分析

三、2011-2015年市场需求情况分析

四、2011-2015年行业发展前景预测

第六节 2010年西南地区压裂液行业分析

一、2010年行业发展现状分析

二、2010年市场规模情况分析

三、2011-2015年市场需求情况分析

四、2011-2015年行业发展前景预测

第七节 2010年西北地区压裂液行业分析

一、2010年行业发展现状分析

二、2010年市场规模情况分析

三、2011-2015年市场需求情况分析

四、2011-2015年行业发展前景预测

第五章 2008-2010年中国压裂液制造行业分析

第一节 2008-2010年中国压裂液行业总体数据分析

一、2008年中国压裂液行业全部企业数据分析

二、2009年中国压裂液行业全部企业数据分析

三、2010年中国压裂液行业全部企业数据分析

第二节 2008-2010年中国压裂液行业不同规模企业数据分析一、2008年中国压裂液行

业不同规模企业数据分析

二、2009年中国压裂液行业不同规模企业数据分析

三、2010年中国压裂液行业不同规模企业数据分析

第三节 2008-2010年中国压裂液行业不同所有制企业数据分析一、2008年中国压裂液

行业不同所有制企业数据分析

二、2009年中国压裂液行业不同所有制企业数据分析

三、2010年中国压裂液行业不同所有制企业数据分析

第六章中国压裂液市场需求

第一节 2010-2011年压裂液产能分析

一、2009年中国压裂液产能

二、2010年中国压裂液产能

三、2010-2011年中国压裂液产能利用率分析

第二节 2010-2011年压裂液产量分析

一、2009年中国压裂液产量

二、2010年中国压裂液产量

三、2010-2011年中国压裂液增长率

第三节 2011-2015年压裂液市场需求

一、2010-2011年中国压裂液市场供应分析

二、2011-2015年中国压裂液市场需求量预测

第七章压裂液行业相关行业市场运行综合分析

第一节压裂液行业上游运行分析

一、压裂液行业上游介绍

二、压裂液行业上游发展状况分析

三、压裂液行业上游对压裂液行业影响力分析

第二节压裂液行业下游运行分析

一、压裂液行业下游介绍

二、压裂液行业下游发展状况分析

三、压裂液行业下游对压裂液行业影响力分析

第八章中国压裂液产品价格分析

第一节中国压裂液历年价格回顾

第二节中国压裂液当前市场价格

一、产品当前价格分析

二、产品未来价格预测

第九章压裂液行业竞争格局分析

第一节压裂液行业集中度分析

一、压裂液市场集中度分析

二、压裂液企业集中度分析

三、压裂液区域集中度分析

第二节压裂液行业竞争格局分析

一、2010年压裂液行业竞争分析

二、2010年中外压裂液产品竞争分析三、2010年国内外压裂液竞争分析四、2010

年我国压裂液市场竞争分析五、2010年我国压裂液市场集中度分析六、2011-2015年国

内主要压裂液企业动向

第十章压裂液重点企业分析

第一节企业1

一、企业概况

二、企业优劣势分析

三、2009-2010年经营状况分析

四、2011-2015年公司发展战略分析

第二节企业2

一、企业概况

二、企业优劣势分析

三、2009-2010年经营状况分析

四、2011-2015年公司发展战略分析

第三节企业3

一、企业概况

二、企业优劣势分析

三、2009-2010年经营状况分析

5篇三：纤维压裂调研报告

纤维网络加砂压裂工艺技术调研报告

编写：

审核: 中石化江汉油田分公司采油工艺研究院

2011年3月

一、江汉油区低渗透油藏常规压裂现状 (1)

二、纤维加砂技术防支撑剂返出机理 (1)

三、纤维压裂技术调研 (2)

四、建议 (10)

一、江汉油区低渗透油藏常规压裂现状

江汉油田低渗透储层，主要采用压裂改造来提高油井产能，压裂总井次逐年增多，措施

增油取得了较好的效果。然而随着开发的进行，常规压裂工艺技术暴露出一些不足，其主要

包括有以下几个方面：

1、常规压裂施工结束后，通常关井扩散2小时，以确保压裂液在地层中能够充分破胶，

降低残留压裂液对储层造成的伤害。

但关井时间过长，地层中液体易形成胶团；关井时间过短，未破胶的高粘度液体，易携

支撑剂返排。为了加速返排，通常采用液氮拌注增能压裂、泡沫压裂液作业，提高压后返排

速度，但此类方法增加了流体动能，使得支撑剂容易返吐，一定程度上限制了返排速度的进

一步提高。同时破坏了压裂施工原有的人工裂缝的铺砂剖面。

2、充填人工裂缝的支撑剂破碎后，部分颗粒的运移影响油井产量

加砂压裂结束后，随着裂缝闭合，部分支撑剂被压碎成细小的颗粒，在生产压差的作用

下，颗粒逐渐向井筒方向运移堆积，堵住支撑剂间的空隙，降低其导流能力，或者随地层液

体返出井筒，造成油井出砂而进行维护作业。不单影响了油井产量，同时还增加了成本。

为防止常规压裂油井出砂、支撑剂回流的等现象，提高压裂效果，国内进行了大量的研

究工作，主要应用纤维加砂压裂工艺。纤维网络加砂工艺，通过物理而非化学作用来稳定裂

缝中的支撑剂，通过纤维的作用产生超强的悬浮携砂能力和支撑剂固定能力，受地层流体、

地层温度、闭合压力和关井时间的影响较小，与压裂液的配伍性良好，可在压后直接开井返

排，实现快速、高效排液，降低地层伤害。此项工艺已在国内多个油田开展应用，并取得较

好的效果，整体工艺相对成熟。

二、纤维加砂技术防支撑剂返出机理

将拌有纤维的携砂液注入裂缝后，通过纤维缠绕来包裹支撑剂颗粒，压裂施工结束而裂

缝闭合时,裂缝中的支撑剂因承受侧限压力，颗粒间以接触的形式相互作用而达到力学平衡。

返排压裂液时,流体流动的冲刷使平衡受到破坏，支撑剂颗粒发生塑性剪切形变,形成一系列

的砂拱结构,使一盘散砂包裹成了一个个整体。排液过程中砂拱剪切变

形引起纤维的变形,纤维轴向力分解为切向、法向两部分,切向分量直接抵抗砂拱剪切变

形,法向分量增加侧限压力，进而增大支撑剂间的摩擦力，间接抵抗砂拱剪切变形，从而提高

砂拱的稳定性和压裂液的临界返排速度,有效防止支撑剂的返出。作用原理如图1所示：图1 砂拱示意图

（一）西南油气分公司工程技术研究院纤维压裂技术

川西高压高产气井约有50%的井（层）存在不同程度的出砂，出砂量一般在1m3 左右，个别井的出砂量达到了2-4m以上。据采输部门反应，部分压裂井在采气生产过程

中也存在支撑剂回流的现象，尤其在投产初期发生的频率最大。排液测试过程中支撑剂回流，

刺坏地面流程，造成经济损失，同时带来安全生产隐患；若压裂井出砂量大，则支撑剂沉入

井底，可能砂埋产层，降低压裂井的产量甚至堵死产层，造成压裂井的产能损失等等危害，

鉴于此，西南油气分公司工程技术研究院开展了纤维加砂防支撑剂回流研究。从纤维加砂性

能评价到现场施工参数设计，室内进行了针对性的实验。主要从以下几个方面着手

1、纤维对压裂液成胶和破胶的影响

室内分别在温度为40℃和60℃情况下，在压裂液中加入纤维，观察对压裂液成胶和破胶

性能的影响。

表1 3

实验结果为：配方都是川西气田沙溪庙组和蓬莱镇组最常用的压裂液配方。4种纤维对

压裂液的成胶性能没有影响，但是在相同破胶剂浓度下对破胶时间有延后影响，需加大破胶

剂加量来满足要求的破胶时间。

2、纤维在压裂液中的分散性评价

室内选取4种不同纤维在不同介质中，评价其分散性能，试验结果如表2所示：

表2 实验结果为：wld-s和bx-2在水中完全无法分散，玻璃纤维和gx-2分散匀，但纤维浓

度过高时有少量成团现象。四种纤维在压裂液中均能分散均匀，但会在一定浓度下影响冻胶

脆性。

3、纤维与支撑剂的混合性评价

实验条件：纤维混合时的砂比为25% ；延迟交联压裂液的延迟交联时间1-2min。试验

结果如表3所示：

表3

实验结果：除玻璃纤维其它三种纤维无法与干支撑剂混合,但在压裂液中均能混合均匀。

篇四：压裂液项目可行性报告-甲级资质

压裂液项目可行性报告-甲级资质

国统调查报告网（即中金企信国际咨询公司）拥有10余年项目可行性报告撰写经验，拥

(转载于:压裂液调研报告)有一批高素质编写团队，卓立打造一流的可行性研究报告服务平台

为各界提供专业可行的报告（注：可出具各类项目的甲级资质）。

项目可行性报告用途（企业投融资、国家发改委立项、银行贷款申请、申请进口设备免

税、境外投资项目核准、政府资金项目申报）

可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建

项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有

关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。

由于可行性研究报告属于订制报告，以下报告目录仅供参考，成稿目录可能根据客户需

求和行业分类有所变化。

第一章压裂液项目总论

第一节压裂液项目背景

一、压裂液项目名称

二、压裂液项目承办单位

四、可行性研究工作的编制单位

五、研究工作概况

第二节编制依据与原则

一、编制依据

二、编制原则

第三节研究范围

一、建设内容与规模

二、压裂液项目建设地点

三、压裂液项目性质

四、建设总投资及资金筹措

五、投资计划与还款计划

六、压裂液项目建设进度

七、压裂液项目财务和经济评论

八、压裂液项目综合评价结论

第四节主要技术经济指标表

第五节结论及建议

一、专家意见与结论

二、专家建议

第二章压裂液项目背景和发展概况

第一节压裂液项目提出的背景

一、国家或行业发展规划

二、压裂液项目发起人和发起缘由

第二节压裂液项目发展概况

一、已进行的调查研究压裂液项目及其成果

二、试验试制工作情况

三、厂址初勘和初步测量工作情况

四、压裂液项目建议书的编制、提出及审批过程第三节投资的必要性

第三章压裂液项目市场分析与预测

第一节市场调查

第二节市场预测

第三节市场推销战略

第四章产品方案设计与营销战略

第一节产品方案和建设规模

一、产品方案

二、建设规模

三、产品销售收入预测

第二节市场推销战略

一、推销方式

二、推销措施

三、促销价格制度

四、产品销售费用预测

第五章建设条件与厂址选择

第一节资源和原材料

一、资源评述

二、原材料及主要辅助材料供应

三、需要作生产试验的原料

第二节建设地区的选择

一、自然条件

二、基础设施

三、社会经济条件

四、其它应考虑的因素

第三节厂址选择

一、厂址多方案比较

二、厂址推荐方案

第六章压裂液项目技术、设备与工程方案

第一节压裂液项目组成

第二节生产技术方案

一、技术来源途径

二、生产方法

三、技术参数和工艺流程

四、主要工艺设备选择

五、主要原材料、燃料、动力消耗指标

六、主要生产车间布置方案

第三节总平面布置和运输

一、总平面布置原则

二、厂内外运输方案

三、仓储方案

四、占地面积及分析

第四节土建工程

一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计

二、特殊基础工程的设计

三、建筑材料

四、土建工程造价估算

第五节其他工程

一、给排水工程

二、动力及公用工程

三、地震设防

四、生活福利设施

第七章建设用地、征地拆迁及移民安置分析

第一节压裂液项目选址及用地方案

第二节土地利用合理性分析

第三节征地拆迁和移民安置规划方案

第八章资源利用与节能措施

第一节资源利用分析

一、土地资源利用分析

二、水资源利用分析篇五：压裂封口防砂技术调研报告

压裂封口防砂技术调研

压裂气井在返排过程中和生产过程中，有两种情况可能导致出砂：裂缝还未完全闭合或裂缝中只部分填充了支撑剂，还留有部分流动的余地。如果有部分支撑剂未能被裂缝壁夹住, 还自由地悬浮着。液体的回流可能将这些支撑剂带回井筒。如果液体还维持有足够的黏度，裂缝还未闭合时就开始返排，就可能出砂。从压裂角度出砂分析：

（1）煤层的杨氏模量较常规砂岩小，易形成较宽的水力裂缝，而煤层的闭合压力一般较低，这些特性造成煤层压后支撑剂回流严重

（2）关井时间过短，未破胶的高粘度液体，易携支撑剂返排。为了加速返排，通常采用液氮拌注增能压裂、泡沫压裂液作业，提高压后返排速度，但此类方法增加了流体动能，使得支撑剂容易返吐，一定程度上限制了返排速度的进一步提高。同时破坏了压裂施工原有的人工裂缝的铺砂剖面。

针对上述问题对大粒径、纤维、覆膜砂尾追技术进行了调研。

1. 大粒径尾追压裂技术

1.1 定义

在一次压裂施工中按一定次序添加多种尺度的支撑剂, 分别利用不同尺度支撑剂的各自特性, 在裂缝端部或空间狭窄的区域添加小粒径支撑剂, 在缝口或造缝质量良好的区域添加大粒径支撑剂, 保障施工成功、防止支撑剂返吐、提高裂缝质量, 使裂缝导流能力达到最佳。

1.2 作用原理（借鉴压裂防砂原理）

流体对颗粒的冲刷与携带能力主要取决于其流速，流速越大，对地层的冲刷作用越厉害，出砂就越严重。大粒径支撑剂的支撑孔隙要高于小粒径支撑剂的支撑孔隙，使井筒附近流体流速降低，从而降低了对小颗粒的冲刷和携带作用，大大减轻出砂程度。

1.3 支撑剂分类

1.4 施工难点

由于一般采用低黏压裂液，沉砂剖面上的动态平衡高度较小，上边的流速快。因此，常规尾追大粒径支撑剂的方法很难在近井筒处实现(见下图)。此时应该采用变排量方法，降低沉砂高度，增大砂堤上的过流端呵高度，才能使后续加入的大粒径支撑剂按预期那样堆积在征井筒处。

2. 尾追纤维压裂防砂技术

2.1 纤维压裂工艺定义

将拌有纤维的携砂液注入裂缝后，通过纤维缠绕来包裹支撑剂颗粒，压裂施工结束而裂缝闭合时,裂缝中的支撑剂因承受侧限压力，颗粒间以接触的形式相互作用而达到力学平衡，从而达到防砂的工艺。

纤维压裂可以分为：尾追纤维压裂和全程纤维网络压裂。

2.2作用机理

返排压裂液时,流体流动的冲刷使平衡受到破坏，支撑剂颗粒发生塑性剪切

形变,形成一系列的砂拱结构,使一盘散砂包裹成了一个个整体。排液过程中砂拱剪切变形引起纤维的变形,纤维轴向力分解为切向、法向两部分,切向分量直接抵抗砂拱剪切变形,法向分量增加侧限压力，进而增大支撑剂间的摩擦力，间接抵抗砂拱剪切变形，从而提高砂拱的稳定性和压裂液的临界返排速度,有效防止支撑剂的返出。作用原理如图1所示：图纤维防砂作用原理

2.3 纤维压裂优点

a．纤维的作用产生超强的悬浮携砂能力和支撑剂固定能力；

b．受地层流体、地层温度、闭合压力和关井时间的影响较小；

c．与压裂液的配伍性良好；

d．可在压后直接开井返排，实现快速、高效排液，降低地层伤害。

2.4 纤维的分类

陶瓷纤维、金属纤维、碳纤维、石棉纤维、有机聚合纤维、无机玻璃纤维、热固树脂纤

维等。

2.5 尾追纤维控砂实验及应用调研

根据纤维控砂返出机理, 在加砂后期阶段尾追纤维可以有效控制砂在排液过程中或输气

初期返出。为此, 开展了纤维控砂实验研究, 实验结果下表：

表支撑剂在不同压裂液粘度和闭合压力下的临界流速（ml/min）

表纤维（ppt）+支撑剂的临界出砂流速（ml/min）

注意：基液粘度18pa*s 在不加纤维的情况下, 支撑剂流动的压裂液临界(最小)流速与压裂液的粘度和裂缝闭合

压力有关: 压裂液粘度越大, 支撑剂流动需要的临界流速越小, 支撑剂越容易返出; 在压裂

液粘度一定的情况下, 裂缝闭合压力越大, 支撑剂流动需要的临界流速越大, 支撑剂越不容

易返出。当裂缝闭合压力为1mpa时, 压裂液粘度从50 mpa*s下降到5mpa*s时, 支撑剂流动

需要的临界流速从(3~ 4) ml/m in增加到(380~ 400) ml/m in, 可见, 压裂液粘度降9倍, 支

撑剂流动需要的临界流速则增加近40倍;当压裂液粘度为5mpa*s时, 裂缝闭合压力从

(0.1-0.2) mpa增加到1mpa时, 支撑剂流动需要的临界流速从(17 ~190) ml/m in增加到( 380

~ 400 )ml/m in, 可见, 裂缝闭合压力只增加0.8mpa, 而支撑剂流动需要的临界速度增加了

1倍以上。表明在压裂液未破胶或未完全破胶的情况下, 支撑剂最容易返出; 裂缝闭合压力

增大, 有助于增强裂缝对支撑剂的夹持作用, 降低支撑剂返出几率。实际上川西侏罗系气藏

垂直井深一般在2400m以内, 裂缝闭合压力远大于实验条件下的闭合压力, 因此, 实际上压

后支撑剂返出量并不很大, 但因压裂液高速流动的磨蚀作用很强, 所以其危害性很大。

根据在支撑剂中加入纤维后的实验结果(表3) , 在裂缝闭合压力为1mpa 和压裂液粘度

为18mpa*s的条件下, 未加纤维时, 陶粒流动需要的临界流速只有5m l/m in。当加入0.9% 的

纤维后, 陶粒流动需要的临界流速大于200ml/min, 可见, 加入纤维后, 压裂液临界流速增

加了40倍以上。表明在加砂后期阶段, 将纤维与陶粒混合后注入裂缝对支撑剂具有很强的固

定作用, 能有效控制支撑剂的返出, 进而消除支撑剂返出带来的诸多危害。根据cx483 井上

层和下层加砂压裂的现场对比试验, 该井上层在加砂后期尾追纤维70kg,入地压裂液量

411.4方, 入地砂量50.5方, 压后获天然气产量7.6332*104方 /d; 下层压裂没有加入纤维,

入地压裂液量304.4方, 入地砂量22方, 压后获天然气产量1.0292*104方 /d。压后上层以最高速度排液的时间为10h, 压裂液返排率达85.8%( 353方 ) 时的排液总时间为30h,

平均排液速度11.8方 /h, 返排过程中未出砂; 而未加入纤维的下层以最高速度排液的时间

为18h, 压裂液返排率达80.6% ( 245方 )时的排液总时间约40h, 平均排液速度6.1方 /h,

返排中出砂0.3方。可见, cx483 井上层以最高速度排液的时间比未加纤维的下层提前了8h,

上层平均排液速度是下层的2倍左右, 总排液时间上层比下层缩短了10h, 且上层没有支撑

剂返出,而下层却有支撑剂返出现象。正是因为上层尾追纤维后提高了排液速度, 缩短了排液

时间和压裂液与地层的接触时间, 降低了储层伤害, 所以尾追纤维的上层获得了7.6倍于下

层的天然气产量。

图尾追纤维压裂与常规压裂的压后排液速率对比图

在大量实验研究基础上, 先后对川西气田数口井(层)成功进行了尾追纤维加砂压裂施工,

取得了显著效果(表4)。采用尾追纤维技术后, 绝大多数井都没有支撑剂的返出现象, 并缩

短了排液时间、降低了储层伤害, 显著提高了裂缝导流能力, 获得了压后显著的增产效果。

在川西气田采用尾追纤维技术压裂了32个气层, 压后获天然气总无阻流量260.44 . 104方

/d, 平均单层获无阻流量8.14 *104方 /d。经标准化递减方程估算, 其中的cx483井js22 采

用尾追纤维技术压裂后, 稳产期长达9年零5个月, 实际可累计产气6989 *104方, 按无阻流量的25% 配产, 理论上可累计产气20791*104方, 实际产气量占理论产气量的32.65%。同井场同层位的cx483- 1井采用常规加砂技术施工后, 获天然气无阻流量21.9*104方 /d,按相同方法估算的稳产期为6年零1个月, 可实际累计产气3980.5*104方, 比cx483 井同层少产气3008.5*104方。表明尾追纤维技术不仅能有效控制川西气井压后出砂和消除其危害, 还能降低储层伤害而显著提高油气井增产稳产效果和采收率。

水基压裂液增稠剂的研究进展

水基压裂液增稠剂的研究进展李超颖1,王英东2,曾庆雪1 (1.东北石油大学化学化工学院;2.中国石油大庆石化分公司,黑龙江大庆　163711) 摘　要:本文综述了水基压裂液增稠剂的研究进展。低伤害、耐高温的改性胍胶研究广泛。除香豆胶、魔芋胶的改性物外,新型低损害苦苈胶综合性能优于羟丙基胍胶。疏水缔型聚合物,与传统聚丙烯酰胺类比较,热稳定性更好、抗剪切性能更强,具有广阔的应用前景。关键词:压裂液;增稠剂;植物胶;疏水缔合型聚合物中图分类号:T E357.1+2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)05—0008—03 增稠剂是水基压裂液中的主要添加剂,其性能好坏对压裂液综合性能、压裂施工效果都有着重要影响。尤其面临高温、低渗、碱敏储层的开发,寻求增稠能力更强、对地层伤害更小、高温稳定性更好的增稠剂成为国内外学者研究的方向。目前使用的水基压裂液增稠剂种类繁多,可分为天然聚合物、人工合成聚合物两大类,本文分别就其研究进展进行评述。1　天然聚合物 1.1　植物胶衍生物植物胶衍生物增稠能力强、易交联成冻胶、性能稳定,是国内外压裂作业主要使用的增稠剂。由于受分子精细结构、加工工艺、加工设备的影响,植物胶品种不同,性能有差异。 1.1.1　胍胶胍胶原粉取自瓜尔豆内胚乳,直接使用具有不能快速溶胀和水合,溶解速度慢,水不溶物含量高,粘度不易控制,易被微生物分解而不能长期保存等缺点。而各种改性胍胶可改善胍胶原粉不足,但增稠能力均有所下降。目前,在广泛应用的改性胍胶:羟丙基胍胶(HP G)、羧甲基胍胶(CM G)、羧甲基羟丙基胍胶(CM HPG)、阳离子胍胶等基础上,适应当前要求的其他改性物出现。 1.1.1.1　低分子量胍胶胍胶的低分子量化,是为了降低常规胍胶压裂液的造壁性和破胶后分子量依然很大的破胶液对低渗储层细小喉道的伤害。程巍等[1,2]研究了硼交联低分子量胍胶凝胶体系的流变性,具有良好的粘弹性和剪切变稀性。J. Weaver等[3]提出的低分子量胍胶压裂液体系无需内部破胶剂,优良的支撑剂传输性能和低滤失性能,适合高砂比作业。胍胶降解后分子量降低,为常规胍胶的1/20- 1/10,水不溶物降低,同样条件下压裂液破胶液分子量也降低,减少了对地层的伤害。但基液浓度下降,只有10mP a?s左右(常规压裂液现场应用的基液粘度一般在36m Pa?s以上),不适合高温作业。使用硼交联后,形成致密的聚合物网络结构,因为聚合物的短链和高紧密聚合物网络形成的交联液具有更好的粘性和弹性,液体链的体积也较小,粘弹性较高,提高了压裂液的携砂性能。 1.1.1.2　酸性交联胍胶大多数植物胶压裂液都是在碱性条件下交联,为了保留植物胶稠化剂的优势并使其适应对碱敏性地层的压裂改造、进行酸性压裂和CO2泡沫压裂,需研制酸性条件下交联的植物胶压裂液,其中一个方向是研制可酸性交联的稠化剂。郭吉清等[4]研究表明,改性胍胶M GG水不溶物含量及1%基液粘度优于特级羟丙基胍胶,与一种金属化合物可在pH值2.5～5.5范围内交联而形成稳定冻胶体系,其冻胶可用过硫酸铵破胶,破胶残渣质量浓度可降至180mg/L。王博涛等[5]将羧甲基酸性交联冻胶压裂液应用于安塞油田长(10)储层,施工平稳,增产效果明显。周际春等[6,7]向普通胍胶分子中引入亲水基团钠羧甲基和羟丙基,研制出酸性条件下交联的新型压裂液增稠荆GXG。该增稠剂溶解和增黏性能都很好,破胶后残渣含量少,破胶液黏度低,有利于压裂液的破胶返排。由该增稠剂作为基液的压裂液有很好的流变性、破胶性,对储层伤害小。胍胶改性后,除了本身具有适合碱性交联的羟基外,还具有酸性交联的官能团,而常规硼砂交联pH>9,因此,除了在稠化剂方面进行改性外,还需研制与其配伍的酸性交联剂。 1.1.1.3　高温改性胍胶压裂施工趋于深井或超深井,而现有高温压裂液一般只满足150℃以下作业,因此需要研制适合180℃以上的超高温压裂液,其中一个方向是研制具有抗高温分子结构的稠化剂。辛军等[8]研制了超高温改性胍胶(CHPG)稠化剂,与有机硼锆交联后,198℃下显示出优异的抗温抗剪切性能。张应安等[9]研制了新型羧甲基胍胶压裂液,有耐高温(180℃)、低浓度、低残渣、低伤害、低摩阻的特点,压裂施工获得很好的增产效果。疏水改性胍胶[10,11]具有疏水缔合物特殊的流变性:超过临 8内蒙古石油化工 2011年第5期　收稿日期:2011-01-15 作者简介:李超颖(1986-),女,在读硕士研究生,东北石油大学化学工艺专业。

国外低伤害压裂液体系研究进展

国外低伤害压裂液体系研究进展 2014-05-30能源情报文/胡忠前马喜平何川王红杜剑，中海石油研究中心西南石油大学深圳同德化工压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来已经历了巨大的演变。早期的增产处理是通过向汽油中添加形成足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,现场工程师开始采用胍胶及其衍生物基工作液,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液黏度的要求也比以前使用的线性凝胶所能提供的黏度要高。为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性能,开始采用硼、锆、钛等无机和有机金属离子交联线性凝胶。上世纪80年代,泡沫压裂液因其对地层伤害小而受到广泛研究和应用。20世纪90年代,人们通过使用高效化学破胶剂和降低聚合物浓度的方法来减少胍胶对地层的伤害。选择何种压裂液时主要考虑的因素包括安全、易得,混配和使用方便,和地层的相容性,返排能力以及成本。按照组成不同,压裂液可分为:(1)油基或水基,(2)油水混合物组成的乳状液,(3)油基或水基泡沫(氮气或二氧化碳)体系。压裂工作流体已从20世纪50年代的油基体系,发展到20世纪90年代乃至目前仍广泛使用(超过90%)的水基体系。氮气和二氧化碳体系约占压裂施工总数的25%。表1列出了目前常见的压裂液体系,压裂液组成中,除了表中所列交联剂和胶凝剂外,还有杀菌剂、滤失添加剂、破胶剂、减阻剂、表面活性剂、起泡剂和黏土稳

定剂。据估计,压裂增产过程中,材料和泵注成本中组成比例为:泵注约占46%,支撑剂为25%,压裂化学剂为19%,酸液为10%。低伤害或零伤害压裂液体系给决策人员和现场工程师提供了一个在地层下和地面环境友好的选择,另外,技术的进步可以使化学剂成本不增加或增加很少。美国环境保护局发起的一项调查研究表明压裂施工对地下饮用水环境几乎没有危害或危害很小。 1 斯伦贝谢公司 1.1 清洁压裂液 1997年斯伦贝谢公司成功地将黏弹性表面活性剂应用于压裂液,这种压裂液是由EHAC、异丙醇、氯化钾和氯化铵组成。之后,黏弹性表面活性剂因其独特的清洁性能而得到广泛研究应用。这类压裂液与胍胶和羟乙基纤维素不同,它是由黏弹性表面活性剂和其它添加剂构成的,属于新一代压裂液,通常称之为“黏弹性表面活性剂”(VES)压裂液体系或“清洁压裂液”。这类压裂液施工和现场混配简单,不需要聚合物预水化工序,也不需要交联剂和破胶剂,遇地层流体转变成球状胶束或乳状液;另外,相对于聚合物体系而言,对地层伤害小或无伤害。为了解决黏弹性表面活性剂价格过高的问题,相应的黏弹性表面活性剂与疏水缔合聚合物的复合体系也被考虑用做压裂液和堵水。而向其中添加聚合物,也可以改善其抗温和抗压性能。为了提高黏弹性流体在高矿化度下的稳定性能。Schlumberger技术公司的Lungwitz,Bernhard等人开发了一种由盐(有机盐或无机盐或它们的复合物)、助表面活性剂和两性离子表面活性剂组成的复合体系。目前,黏弹性表面活性剂在油田上遇到的主要技术问题是抗温性和在高速剪切条件下,蠕虫状结构的快速恢复能力。 1.2 PrimeFRAC3压裂液体系该压裂液体系由于减少了聚合物的加量(聚合物加量减少了35%以上)从而减少了对地层和裂缝的伤害,油气层使用温度200～375υ,使用的黏土稳定剂为KCl, 在较少的聚合物加量的情况下就能达到guar和CMG所能达到的流体黏度。 1.3 FiberFRAC3压裂液技术 FiberFRAC3压裂液技术减弱了支撑剂输送中流体黏度所起的作用,它在压裂液中形成纤维素基网络,从而通过机械手段输送、悬浮和置放支撑剂。由于支撑剂的输送不再依赖压裂液黏度,因此可以调节压裂液的流变性质来优化裂缝尺寸。如果裂缝高度增长是关注的焦点,即使在高温下,也可以使用低黏度流体,同时满足支撑剂输送的要求。另外,由于减少了聚合物的加量,保留裂缝导流能力得到显著提高。实验室研究表明减少40%的聚合物加量可以使保留裂缝渗透率提高24%。 1.4 GreenSlurry3体系

压裂液调研报告

压裂液的研究进展调研报告压裂已经广泛应用于增产当中, 压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。压裂液存在着破胶难，污染环境，污染储层，抗温抗盐性能差的问题。为此，在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。研究结果表明，目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系，并且研究出了抗高温清洁压裂液，微束聚合物压裂液，无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。水基压裂液残液五步处理法，在现场应用效果明显，残渣，破胶性能，相容性，水锁伤害是储层伤害的主要原因。压裂液将主要朝着地层伤害小，抗温抗盐，地层适应性强，环境友好的方向发展。压裂液的类型：水基压裂液、油基压裂液、酸基压裂液、泡沫压裂液。压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来经历了巨大的演变。早期的压裂液是向汽油中添加足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液的黏度提出了更高的要求,开始采用瓜胶及其衍生物基压裂液。为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性,研究出了高温油基压裂液。最初使用的压裂液是炼制油和原油，由于最初担心压裂液和含有非酸性水液的油气储层接触，可能产生不利影响，后来实验已经证明，用适当的添加剂（粘土控制物质，表面活性剂等），使用水基液能处理大部分油气储层，在一个已知储层的压裂液处理中，最好是通过实验室地层岩心实验（或者一贯的现场结果）来确定水基压裂液的可用性。水基压裂液体系及技术包括：非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术、pac阳离子聚合物压裂液体系、有机硼交联水基压裂液技术、哈利伯顿微束聚合物压裂液体系、高黏度水基压裂液、无聚合物压裂液体系、低凝胶硼酸压裂液、无固相压裂液、无破胶剂压裂液技术压裂液。油基压裂液体系及技术：低渗、低压、水敏性油气藏储量占每年探明储量的1/3 而且有继续上升的趋势，有效合理地开发这部分油气藏对稳定增加油气产量意义重大。国内油基压裂液主要由原油、胶凝剂、交联剂、破胶剂等组成，其中胶凝剂是压裂液中关键组分，因为其结构中的烷基碳链分布与所选原油或柴油之间存在一定的对应关系，并且其性能直接影响到压裂液的质量。油基压裂液交联机理：柴油为非极性物质，无活泼官能团，化学惰性大难以形成交联结构，所用成胶剂是低分子量的表面活性剂，本身不增加黏度，但可以在油中形成胶束成胶剂扩散进入初交联剂液滴内时其中所含的酸性磷酸酯溶解在滴中并被中和引起铝酸根离子浓度减小，铝离子浓度增大，在适当条件下形成铝离子的八面向心配价体，初成胶剂中所含的磷酸酯通过该配价体与铝离子形成桥架网状结构产物，与初成胶剂中的烷基磷酸酯形成长链大分子，使油的黏度大幅度升高。酸基压裂液：用植物胶或纤维素稠化酸液得到稠化酸或非离子型聚丙烯酰胺在浓盐酸溶液中，与甲醛交链而得到酸冻胶。酸基压裂液适用于碳酸盐类油气层的酸压。针对低渗低压油层存在的压力系数低，渗透率低、污染严重、返排困难等现象，开发研制了ｈｃｔ－酸化压裂液，该酸化压裂液集酸化压裂于一体，且使挤入的液体产生热和气，形成多组分泡沫认为中速残液返排，减少对地层的伤害。以丙烯酰胺（am）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（amps）为共聚单体,采用一种复合多段低温引发体系来引发聚合,制得了一种酸液稠化用聚合物,将由此聚合物配制的稠化酸液与交联剂yq-2、破胶剂共同使用得到了一种耐高温的冻胶酸体系。用转子旋转法评价了聚合物种类及浓度、交联剂加量对成胶时间的影响;以体系粘度为指标,使用旋转粘度计评价了聚合物种类及浓度、交联剂加量对冻胶酸体系

国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展

国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展发布时间：2019-07-30 11:11 来源：特种油气藏摘要：致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点，勘探开发难度较大，大多数页岩气井需要储层改造才能获得比较理想的产量。目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂，即利用减阻... 致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点，勘探开发难度较大，大多数页岩气井需要储层改造才能获得比较理想的产量。目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂，即利用减阻水压裂液进行体积改造。减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系。在美国、加拿大等国，减阻水压裂液的使用获得了显著的经济效益并且已经取代了传统的凝胶压裂液而成为最受欢迎的压裂液。近年来，页岩气能源的开采在中国受到越来越高的重视。作为页岩气体积改造的关键技术，减阻水压裂液在中国具有广阔的应用前景。一、减阻水压裂液发展历程减阻水压裂液是指在清水中加入一定量支撑剂以及极少量的减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂等添加剂的一种压裂液，又叫做滑溜水压裂液。减阻水最早在1950 年被引进用于油气藏压裂中，但随着交联聚合物凝胶压裂液的出现很快淡出了人们的视线。在最近的一二十年间，由于非常规油气藏的开采得到快速发展，减阻水再次被应用到压裂中并得到发展。1997 年，Mitchell 能源公司首次将减阻水应用在Barnett 页岩气的压裂作业中并取得了很好的效果，此后，减阻水压裂在美国的压裂增产措施中逐渐得到了广泛应用，到2019 年减阻水压裂液的使用量已占美国压裂液使用总量的30%以上(表1) 。表1 2019年美国油气田各类压裂液用量所占百分比早期的减阻水中不含支撑剂，产生的裂缝导流能力较差，后来的现场应用及实验表明，添加了支撑剂的减阻水压裂效果明显好于不加支撑剂时的效果，支撑剂能够让裂缝在压裂液返排后仍保持开启状态。目前在国外页岩气压裂施工中广泛使用的减阻水的成分以水和支撑剂为主，总含量可达99%以上，其他添加剂(主要包括减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂、阻垢剂和杀菌剂) 的总含量在1%以下，尽管含量较低，这些添加剂却发挥着重要作用(表2) 。表2 减阻水压裂液中的主要添加剂二、减阻水压裂液技术研究进展 1、新型减阻水压裂液体系

压裂液国内外研究现状

1. 压裂液国内外发展概况压裂技术是我国油气田开发必不可少的重要措施之一，它在增加产量和储量动用方面起到了重要的作用。压裂的目的主要是形成具有一定几何形状的高导流能力裂缝，改善油气通道，从而增加油气产量。而压裂液在压裂中起着非常重要的作用，压裂液体系的性能是关乎整个压裂施工作业成败及压裂效果的关键点之一，性能好的压裂液不但能够保障压裂施工的顺利进行，而且能够保护储层，获得理想的增产效果[1]。压裂液通常是由各种化学添加剂按一定比例配制成具有良好粘弹性的冻胶状物质，主要分为水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、清洁压裂液[2]。 1947年，水力压裂首次在现场成功应用的初期，主要使用以原油、成品油所配成的油基压裂液，原因是水基压裂液会对水敏地层造成损害。五十年代，出现了控制水敏地层损害的方法以后，水基压裂液才被应用在压裂作业中，但油基压裂液仍为主要的压裂液。到六、七十年代，增稠剂瓜胶及其衍生物的出现，使水基压裂液迅速发展并占据主要地位。到了八十年代，由于致密气藏开采和部分低压油井压后返排困难等问题，出现了泡沫压裂液。到九十年代及以后，为了解决常规压裂液在返排过程中由于破胶不彻底对油藏渗透率造成很大伤害的问题，又开发研制了粘弹性表面活性剂压裂液，即清洁压裂液。 1.1 水基压裂液水基压裂液是以水作溶剂或分散介质，向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的，主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂，即植物胶（瓜胶、田菁、香豆、魔芋等）、纤维素衍生物及合成聚合物。这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶，交联后形成粘度极高的冻胶。具有低摩阻、稳定性好、携砂能力强、低损害、施工简单、货源广、廉价等特点。通常，水基压裂液按加入稠化剂种类大致可分为三种类型: 天然植物胶压裂液、纤维素压裂液以及合成聚合物压裂液。 1.1.1 天然植物胶压裂液国内外最先研究和应用的是天然植物胶压裂液，因而这类压裂液使用最多，其中瓜胶及其改性产品为典型代表[3]。美国BJ公司开发了一种新型低聚合物浓度的压裂液体系，稠化剂是一种高屈服应力的羧甲基瓜胶，一般使用浓度是0.15-0.30%，可适用底层温度为93-121℃。该压裂液体系具有较高的粘度，良好的携砂能力。目前，国外已经进行了350口井以上的压裂施工，获得了较理想的缝长和较彻底的清洁返排，增产效果好于使用HPG交联冻胶的结果。田菁胶是国内植物胶中大分子结构与瓜胶十分相似的一种，最早于20世纪70年代末由胜利油田开发应用。继田菁胶之后而出现的香豆胶最早由石油勘探开发科学研究院研制成功。用无机硼酸盐交联的香豆胶压裂液常用在30-60℃的地层，用有机硼交联的香豆胶可用于60-120℃的地层。90年代中期开发了一种GCL锆硼复合交联剂使耐受温度达到140℃[4]。从20世纪90年代以来，香豆胶已在大庆、吉林、玉门、塔里木、吐哈等各大油田得到了推广使用[5]。20世纪80年代，四川、华北油田研究并应用了魔芋胶压裂液。 1.1.2 纤维素压裂液纤维素衍生物主要是纤维素醚，用于石油行业的是高取代度的纤维素醚，它以每年3%-5%的速度增长。其中CMC、HEC和HPMC应用最多，在我国，这三类衍生物的用量曾占10%左右[6]，CMC、HEC冻胶的热稳定性及滤失性能好，可用于140℃下井下施工，其主要问题是摩阻偏高，尚有待进一步改进。由于纤维素衍生物对盐敏感、热稳定性差，增稠能力不大，不如植物胶应用广泛。2010年李永明等[7]配制出了含纤维的超低浓度稠化剂压裂液，其稠化剂浓度为0.2%、BF-2纤维加量为0.7%，该压裂液携砂性能好，残渣量较少，储层损害小，现场应用取得成功，川孝270井用该压裂液对储层改造后获得天然气产量为

压裂基础知识

压裂基础知识一、水力压裂原理（一）基本原理水力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，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝；继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注的目的。（二）增产原理 1、形成的填砂裂缝的导流能力比原地层系数大得多，可大几倍到几十倍，大大增加了地层到井筒的连通能力; 2、由原来渗流阻力大的径向流渗流方式转变为单向流渗流方式，增大了渗流截面，减小了渗流阻力;

3、可能沟通独立的透镜体或天然裂缝系统，增加新的油源; 4、裂缝穿透井底附近地层的污染堵塞带，解除堵塞，因而可以显著增加产量。二、压裂材料（一）压裂液在压裂过程中注入的液体统称为压裂液，根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施工阶段所起的作用不同，可把压裂液分为前置液、携砂液、顶替液三种。 1、根据作用不同分类前置液：它的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝，以便后面的携砂液进人在温度较高的地层里，它还可起一定的降温作用。有时为了提高前置液的工作效率，在前置液中还加入一定量的细砂(粒径100-140目，砂比10%左右)以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失。

携砂液：它起到将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预定位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分比例很大。携砂液和其他压裂液一样，有造缝及冷却地层的作用。携砂液由于需要携带密度很高的支撑剂，必须使用交联的压裂液(如冻胶等)。顶替液：顶替液是在加砂程序结束后，用来将携砂液全部替人裂缝中，以提高携砂液的效率和防止井筒沉砂。 2、根据类型不同分类根据压裂液类型不同，可以将压裂液分为水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液等。（1）水基压裂液：水基压裂液是用水溶胀性聚合物(称为成胶剂)经交链剂(又叫交联剂)交链后形成的冻胶。常用的成胶剂有植物胶(瓜尔胶、田菁、皂仁等)、纤维素衍生物(羟乙基纤维素、羧甲基轻乙基纤维素等)以及合成聚合物(聚丙烯酞胺、聚乙烯醇);交链剂有硼酸盐和钛、锆等有机金属盐等。在施工结束后，为了使冻胶破胶还需要加入破胶剂。常用破胶剂

压裂液,基本知识,对储层伤害的评价

酸性交联压裂液伤害性评价实验报告 1 压裂液基础知识水力压裂是油气层改造与油井增产的重要方法，得到广泛的应用，对于油气的生产起着不可代替的作用。几十年来,国内外油田对压裂液技术方面进行了广泛的研究。该技术发展是越来越成熟，目前压裂液体系的发展更是日新月异，国内外均出现了天然植物胶冻胶压裂液、泡沫压裂液、酸基压裂液、乳化压裂液、油基压裂液、清洁压裂液等先进的压裂液进一步为油气的勘探开发和增储上做出了重大贡献。我们对一些国内外先进的压裂液体系做了一些介绍，并了解了国内外压裂液的发展方向和概况。同时为了更清楚地认识压裂液中各种化学添加剂性能优劣对地层伤的害性，对其伤害性的评价就显得十分重要和必要了。 1.1 压裂液在压裂施工中基本的作用：（1）使用水力劈尖作用形成裂缝并使之延伸；（2）沿裂缝输送并辅置压裂支撑剂；（3）压裂后液体能最大限度地破胶与反排，减少裂缝与地层的伤害，并使储集层中存在一定长度的高导流的支撑带。 1.2 理想压裂液应满足的性能要求：（1）良好的耐温耐剪切性能。在不同的储层温度、剪切速率与剪切时间下，压裂液保持有较高的黏度，以满足造缝与携砂性能的需要。（2）滤失少。压裂液的滤失性能主要取决于压裂液的造壁滤失特性、黏度特性和压缩特性。在其中加入降滤失水剂将大大减少压裂液的滤失量。（3）携砂能力强。压裂液的携砂能力主要取决于压裂液的黏度与弹性。压裂液只要有较高的黏度与弹性就可以悬浮与携带支撑剂进入裂缝前沿。并形成合理的砂体分布。一般裂缝内压裂液的黏度保持在50~100mpa*s。

（4）低摩阻。压裂液在管道中的摩阻愈小在外泵压力一定的条件下用于造缝的有效马力就愈大。一般要求压裂液的降阻率在50%以上。（5）配伍性。压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体接触，不应该发生不利于油气渗率的物理或化学反应。（6）易破胶、低残渣。压裂液快速彻底破胶是加快压裂液反排，减少压裂液在地层中的滞留时间的必然要求。降低压裂液残渣是保持支撑裂缝高导流能力，降低支撑裂缝伤害的关键因素。（7）易反排。影响压裂液反排的因素有：压裂液的密度、压裂液的表面、界面张力和压裂液破胶液黏度。（8）货源广、便于配制与价格便宜。随着大型压裂的发展，压裂液的需求量很大，其是压裂成本构成的主要部分，所以压裂液的可操作性和经济可行性是影响压裂液选择和压裂施工的重要因素。 2国内外先进压裂液的发展趋势与研究概况：目前国内外压裂液的研究趋势是开展具有低残渣或无残渣、易破胶、配伍性好、低成本、低伤害等特点压裂液配方体系的研究，减小压裂液对储层的伤害成为压裂液研究的热点。 2.1清洁压裂液粘弹性表面活性剂压裂液（VES）是在盐水中添加表面活性剂形成的一种低粘阳离子胶凝液，又被称为清洁压裂液（clear FRAC）。它由长链脂肪酸衍生的季胺盐组成，在盐水中季胺盐分子形成蚯蚓状或杆状胶束，这些胶束类似于聚合物链，能够卷曲，形成一种粘弹性的流体，其粘度是通过表面活性剂杆状胶束的相互缠绕而形成的，这与瓜胶等植物胶压裂液的粘度形成机理不一样。植物胶压裂液不耐剪切，由于分子链的断开，剪切过程中植物胶的粘度会永久的丧失。而清洁压裂液胶束的形成和相互缠绕是表面活性剂分子之间和表面活性剂聚集体之间的行为，其变化的速率远远的大于流体的流动速率，表现为清洁压裂液的表观粘度不随时间而变化以及通过高剪切后体系的粘度又能够得到恢复。当压裂液暴露到烃液中或被地层水稀释时发生破胶，无需另外添加破胶剂。清洁压裂液中不含任何高聚物，它主要

2250压裂车培训教材(新版)要点

目录一、概述 (1) 二、运载汽车 (1) 三、台上发动机 (2) 四、变速箱 (4) 五、万向轴 (9) 六、泵内减速器 (9) 七、卧式三缸泵 (9) 八、润滑系统 (16) 九、控制系统 (17) 十、操作与注意事项 (18) 十一、备件明细表 (22) 十二、专用工装明细表 (24) 十三、附图 (25)

一、概述： LTJ 5310T YL250型压裂车是移运式设备，能胜任各种工况下的高压液体施工为油田压裂，水力喷砂等作业，煤矿高压、水力采煤、船舶高压水力除锈等。采用北方奔驰汽车底盘带有轮间和轴间闭锁机构越野性好，性能可靠，适合油田路况工作要求，装载重量只有汽车能力的64％～86％载重余量大，并能跨越一米多宽深沟，适合草原无正式公路的油田使用。台上设备包括具有2250HP的MTU/DDC12V-4000型柴油机，原装艾里逊S9810M型液力变矩器、5ZB105/1630卧式三缸柱塞泵、高低压管线和活动弯头等其他附属设备，能进行单机或联合施工作业。台上柴油机的起动、加速、减速、正常停车和紧急停车、变速箱的换挡、压裂施工参数的检测等均能在远离压裂车30米外的地面操作，操作安全可靠。本设备装有自动超压保护装置，当压裂泵工作压力超过设定压力时，超压保护系统自动断开动力，但柴油机并不熄火，而在低怠速下运转。因此在超压排除后，可以很快重新启动泵工作。 LTJ5310TYL250型压裂车选用北方奔驰ND13101D47J/8×4汽车底盘。本设备外形尺寸：（L×H×B）11130×2500×3800 mm 总质量：30980 kg 整备质量：30850kg 二、运载汽车型号：北方奔驰ND13101D47J /8×4 额定功率：276 kw（2200 r/min）

压裂专业知识

压裂讲座第一节压裂设备 1．压裂车：压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入裂缝。压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件组成。压裂泵是压裂车的工作主机。现场施工对压裂车的技术性能要求很高，压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。 2．混砂车：混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂，并把混砂液供给压裂车。它的结构主要由传动、供液和输砂系统三部分组成。 3．平衡车：平衡车的作用是保持封隔器上下的压差在一定的范围内，保护封隔器和套管。另外，当施工中出现砂堵、砂卡等事故时，平衡车还可以立即进行反洗或反压井，排除故障。 4．仪表车：仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控压裂车和混砂车，采集和显示施工参数，进行实时数据采集、施工监测及裂缝模拟并对施工的全过程进行分析。 5．管汇车：管汇车的作用是运输管汇，如；高压三通、四通、单流阀、控制阀等。第二节压裂施工基本程序 1．循环：将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车。循环路线是液罐车-混砂车-压裂泵-高压管汇-液罐车，旨在检查压裂泵上水情况以及管线连接情况。循环时要逐车逐档进行，以出口排液正常为合格。 2．试压：关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压30-40Mpa，保持2-3min不刺不漏为合格。 3．试挤：试压合格后，打开总闸门，用1-2台压裂车将试剂液挤入油层，直到压力稳定为止。目的是检查井下管柱及井下工具是否正常，掌握油水的吸水能力。

4．压裂：在试挤压力和排量稳定后，同时启动全部车辆向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压力时，地层就会形成裂缝。 5．支撑剂：开始混砂比要小，当判断砂子已进入裂缝，相应提高混砂比。 6．替挤：预计加砂量完全加完后，就立即泵入顶替液，把地面管线及井筒中的携砂液全部顶替到裂缝中去，防止余砂乘积井底形成砂卡。 7．反洗或活动管柱顶替后立即反洗井或活动管柱防止余砂残存在井筒封隔器卡距之内，造成砂卡。第三节压裂液原理压裂的实质是利用高压泵组，将具有一定粘度的液体高速注入地层。当泵的注入速度大于地层的吸收速度时，地层就会产生破裂或使原来的微小缝隙张开，形成较大的裂缝。随着液体的不断注入，已形成的裂缝向内延伸。为了防止停泵以后，裂缝在上部岩层的饿重力下重新闭和，要在注入的液体中加入支撑剂，使支撑剂充填在压开的饿裂缝中，以支撑缝面。根据压裂液在压裂过程中不同阶段的作用，可分为前置液，携砂液和顶替液。 1. 前置液：前置液的作用是破裂地层，造成一定几何尺寸的裂缝，以备后面的携砂液进入。在温度较高的地层里，还可以起到一定的降温作用。 2. 携砂液：携砂液的作用是用来将地面的支撑剂带入裂缝，并携至裂缝中的预定位置，同时还有延伸裂缝、冷却地层的作用。 3. 顶替液：顶替液的作用是将携砂液送到预定位置，将井筒中的全部携砂液替入裂缝中。4．支撑剂：支撑剂是指用压裂液带入裂缝，在压力释放后用以支撑裂缝的物质。 5．破坏剂：破坏剂包括破胶剂、破乳剂、降粘剂等。破胶剂是用来破坏冻胶交联结构的。破乳剂用于破坏乳状液的稳定性，降粘剂用于减少稠化液的粘度。 6．减阻剂：减阻剂是通过减少紊流，减少流动时的能量损失来减少压裂液的流动摩阻。

压裂基础知识应知应会(工程)

工程技术质量应知应会压裂大队技术办

标准、质量方针分公司质量方针：追求卓越质量，满足用户期望。分公司质量承诺：公司通过制度化、规范化科学管理，始终坚持以客户为关注焦点，基于风险的思维，完善并有效实施质量管理体系，保持持续改进。公司承诺：在一切生产经营活动中，全面落实质量管理体系各项规定及其有关法律、法规要求，为广大客户提供满意的产品和服务。分公司压裂施工和服务的质量目标为：作业施工一次成功率98%以上。 1、循环车组时，单车循环排量不应低于1m3/min，时间不少于30s。 2、投暂堵剂时，液体投送排量控制为0.4m3/min~0.6m3/min，暂堵剂封堵欲封堵层位后，工作压力应该高于挤入压力2MPa以上方可施工。 3、由K344-113封隔器组成的长垣内部压裂管柱最多允许使用4级封隔器，允许上提1次；由Y344-114封隔器组成的长垣内部压裂管柱最多允许使用2级封隔器，允许上提2次。 4、由K344-113封隔器组成的长垣内部压裂管柱要承压40MPa；由Y344-114封隔器组成的长垣内部压裂管柱要承压55MPa。 5、检查地面流程要做到： 1）密封性良好，不刺不漏，符合压裂施工设计的要求； 2）开关和活动部分灵活好用，符合工具设施的技术要求；

3）高压管汇初端到井口的距离大于40m，小于200m（常规压裂）；4）高压管汇的连接方向为管汇进液管指向井口的方向； 5）井口套管安装量程为25MPa的压力表。 6、套压表上升超过8MPa时要停止加砂，打开套管放空阀门进行套管放空，在关闭套管放空阀门观察套压变化，如在6MPa以下套压能够稳住不再继续升高，则可继续加砂。 7、支撑缝宽裂缝闭合在支撑机上的宽度，单位为毫米。 8、支撑缝长裂缝闭合在支撑剂上的长度，单位为米。 9、裂缝导流能力支撑剂在储层有效闭合压力作用下通过或输送储层流体的能力，以支撑裂缝渗透率与裂缝闭合宽度的乘积表示，单位为达西厘米。 10、支撑剂浓度支撑剂质量与纯携砂液体积之比，单位为千克每立方米。 11、滑溜水以水作溶剂，添加有降阻剂及其他添加剂的低粘度、低摩阻压裂液。 12、压力传感器应安装在高压管线或井口上，不应安装在高压管汇和压裂泵之间。 13、水平井穿层压裂压裂裂缝纵向穿透储层中的一个或多个隔层（夹层），有效沟通未钻遇的一个或多个砂岩层（油层）。

压裂基础知识

压裂的基础知识 1、什么叫油层水力压裂？利用水力传压的作用，使埋藏在地层深部的油层形成裂缝的方法叫油层水力压裂。 2、油层水力压裂的基本原理是什么？油层水力压裂一般是指利用液体传压的原理，在地面用高压大排量的泵，将具有一定粘度的液体以大于油层所能吸收的能力向油层注入，使井筒压力逐渐增高，当压力增高到大于油层破裂所需要的压力时，油层就会形成一条或几条水平的或是垂直的裂缝。当裂缝形成以后，随着液体的不断注入，裂缝还会不断地延伸和扩展，直到液体注入的速度与油层所能吸收的速度相等时为止，此时若取消外力裂缝还会重新闭合。为了保持裂缝处于张开的状态，随压裂液注入的同时混入一定比例的具有较高强度的固体颗粒做支撑剂来支撑裂缝。由于支撑是经过严格筛选的，它具有良好的粒度和强度，沉淀在裂缝中，使改变了井筒附近地层的导流能力，从而降低了液体由地层流入井筒的阻力。 3、油层水力压裂的目的是什么？油层水力压裂的目的在于改造油层的物理结构，人为地在油层中形成一条或几条高渗透能力的通道，以降低近井地带的流动阻力，增大渗流能力，使油井获得增产效果。 4、油层水力压裂有哪些作用? 对油层进行水力压裂有以下作用： ①解除钻井或修井过程中由于压井液造成的油层污染和堵塞。 ②改善厚油层上下渗透性不均匀的层内矛盾。 ③提高低渗透油层的渗透能力，调整油井的层间和平面矛盾，改善开发效果； ④扩展和沟通油层原有的裂缝和通道，提高油井的产油能力和注水井的吸水能力。 5、水力压裂所形成的油层裂缝有哪几种？油层通过水力压裂后所形成的裂缝，一般可以归纳为两种基本类型，即水平裂缝和垂直裂缝。与油层层面相平行的裂缝叫水平裂缝，与油层层面相垂直的裂缝叫垂直裂缝。 6、压裂液有几种类型？在压裂过程中向井内挤入的液体总称为压裂液。压裂液有很多种，大致可分为油基压裂液和不基压裂液两大类。油基压裂液通常用原油或成品油为基液；水基压裂液通常采用清水、田菁胶、海藻胶、稠化水和生活水平包油乳化液等。 7、压裂液应具有哪些基本性质? 压裂液要直到传压、劈开裂缝，携带支撑剂进入油层的作用。因此它要具有如下五个方面的基本性质： ①滤失量小，不易漏入油层，有利于造缝； ②摩擦阻力小，以减少设备的动力损失； ③悬浮能力好，能够大比例地携带支撑剂进入油层； ④与油层不发生化学反应，压裂后易于返排，不污染和堵塞油层； ⑤材料来源方便，配制简单，成本低。 8、什么叫支撑剂？有几种类型？在压裂过程中用于支撑和充填油层裂缝的固体颗粒称为支撑剂。常用的支撑剂有：石英砂、陶粒、玻璃球等多种类型。 9、压裂施工中压裂液分哪几部分使用？各有什么作用？