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压裂液的发展及应用大庆石油学院2010.3

第一章压裂液的分类及性能第二章压裂液的应用及发展趋势第三章压裂液对油气层的伤害第四章清洁压裂液的研究与应用

第一章压裂液的分类及性能第一节压裂液的类型一、按液体性质分类1、水基压裂液（1）活性水压裂液（2）稠化水压裂液（3）水基冻胶压裂液2、油基压裂液（1）纯油基压裂液（2）稠化油压裂液（3）油冻胶压裂液

3、乳状压裂液（1）水包油乳状压裂液（2）油包水乳状压裂液4、泡沫压裂液（1）水泡沫压裂液（2）酸泡沫压裂液（3）油泡沫压裂液（4）醇泡沫压裂液5、酸基压裂液（1）活性酸压裂液（2）稠化酸压裂液（3）酸冻胶压裂液6、醇基压裂液（1）稠化醇压裂液（2）醇冻胶压裂液

二、按压裂过程中作用分类1、清洗液组成：5%盐酸+0.2%表面活性剂水溶液。作用：疏通压裂井段射孔孔眼，若孔眼畅通，此工序可省略。2、前置液组成：不含支撑剂的压裂液，一般占携砂液的25%-50%。作用：造缝，降低地层温度，延伸裂缝。3、预前置液组成：低粘度未交联的原胶液。作用：降低地层温度，满足高温油层的应用，若压裂液抗温性好，可省略。

4、前垫液组成：含有特殊处理剂的隔离液。作用：对水敏、结垢或含蜡量高达地层，可提前泵入防膨剂、除垢剂或清蜡剂，若配伍性好，此工序可省略。5、携砂液组成：高粘度交联的压裂液+支撑剂。作用：扩伸裂缝，携带支撑剂，形成高导流能力的沙床。6、顶替液组成：水或加入破胶剂的水溶液。作用：将携砂液全部替入地层。

第二节压裂液的基本性能一、压裂液性能评价考虑因素1、压裂液在工程中的应用（1）高速率传递压力，克服地层应力，使岩石破裂。（2）高砂比携带支撑剂，完成裂缝填砂。2、压裂液对油层的伤害（1）油层的物化性质对压裂液的性能要求。（2）储层流体物化性质对压裂液的性能要求。

二、压裂液的滤失性1、受粘度控制的压裂液滤失系数Cv压裂液粘度大大超过油层内原有流体的粘度，滤失量Cv小。2、受油层流体压缩性控制的压裂液滤失系数Cc受压缩性和油层本身流体粘度所控制的，如不受压缩，滤失量是有限的。

3、受造壁性能控制的压裂液滤失系数Cw添加降滤失剂，在裂缝面上形成暂时滤饼，防止压裂液滤失。M：滤失曲线斜率，无因次；聚合物压裂液滤失性测定结果表明，造壁性滤失系数C都在W10-4数量级，见表。

三、压裂液的流变性1、流体的类型（1）牛顿流体（2）宾汉流体（3）幂律流体（4）触变性流体（5）粘弹性流体2、测量方法（1）旋转粘度计对粘度的测量（2）锥板旋转粘度计的测量（3）管路流动仪的测量（4）动态模量的测量

3、压裂液的流变性（1）基液粘度各种高分子稠化水溶液、矿物油、原油的粘度。代表基液的品质和稠化溶解速度。（2）压裂液初始粘度基液交联15s-2min内的粘度。代表压裂液的携砂粘度，要求170s-1下，表观粘度在100-200mPa.s。

（3）压裂液的流变性1）压裂液的流变曲线：用粘度计测定室温至油层温度的流变曲线。2）压裂液粘温曲线：压裂液表观粘度随温度变化曲线。3）压裂液剪切稳定性：170s-1下，表观粘度与测定时间曲线。4）压裂液的粘时、粘温叠加效应：可以得出初始粘度、最高粘度、最低粘度等。5）压裂液的管路流动特性及摩阻压降。（4）破胶液粘度在油层条件下压裂液破胶后的粘度，控制在10mPa.s以下。

四、压裂液对基岩渗透率的伤害1、岩心渗透率的测定方法SY5336-88《常规岩心分析推荐作法》2、压裂液添加剂对渗透率的伤害3、压裂液破胶液对渗透率的伤害

五、压裂液的溶解性1、压裂液及其添加剂的溶解性（1）水溶性（2）油溶性2、破胶液的溶解性3、破胶液与地层流体的相容性（1）沉淀性（2）乳化性

第二章压裂液的应用及发展趋势第一节压裂液的应用一、水基压裂液1、组成水+稠化剂+交联剂+破胶剂+PH调节剂+杀菌剂+粘土稳定剂+破乳剂+消泡剂+降滤失剂+助排剂等。2、特点（1）水是最好的溶剂，安全，清洁，易得，成本低。（2）水溶液粘度低，密度较大，反排困难。（3）孔吼中易形成乳状液，产生水锁。（4）引起粘土的水化膨胀。3、应用范围适用于大多数油气层和不同规模的压裂，除少数低压、油润湿和强水敏地层。

4、常用的添加剂（1）稠化剂1）植物胶及其衍生物瓜胶：白色略呈黄褐色粉末，粘度187-351mPa.s（25℃，1%水溶液，以下同），水不溶物19%-25%。羟丙基瓜胶：淡黄色粉末，粘度255-300mPa.s，水不溶物2%-4%。羧甲基羟丙基瓜胶：淡黄色粉末，粘度196-243mPa.s，水不溶物1.5%-4%。田菁胶：淡黄色粉末，粘度120-220mPa.s，水不溶物24%-32%。羟丙基田菁：淡黄色粉末，粘度90-120mPa.s，水不溶物4%-18%。

羟丙基羧甲基田菁胶：淡黄色粉末，粘度