中国石油致密油勘探开发和实践
新疆油田致密油地质工程一体化实践与思考
第２ ２卷 第ｌ 期 Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｐ Ｅ Ｔ ＲＯ Ｌ Ｅ ＵＭ Ｅ Ｘ Ｐ Ｌ ０ ＲＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ ２ ０ １ ７ 年 １月
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致密油藏开发方式探讨
致密油藏开发方式探讨致密油藏是指石油储层孔隙度很低，渗透率很小的油藏。
开发致密油藏是一项复杂而具有挑战性的任务。
本文将探讨一些常用的致密油藏开发方式。
常用的致密油藏开发方式之一是水平井开发。
水平井是一种在储层中钻出一条水平井段，并通过这个水平井段进行开采的方式。
相比传统的垂直井，水平井在储层中暴露的面积更大，能够有效地提高产能。
水平井还可以采用水力压裂技术，通过注入高压液体来打破储层岩石，增加油藏的渗透率，提高采收率。
另一种常用的致密油藏开发方式是CO2驱油。
CO2驱油是一种利用二氧化碳来替代常规水驱作为驱动剂的技术。
二氧化碳可以溶解在油中，降低油的黏度，提高采收率。
CO2驱油还能增加油藏中的压力，促进油的流动。
CO2驱油也存在一些问题，比如二氧化碳的获取成本较高，同时也会引发一些环境问题。
一种新兴的致密油藏开发方式是页岩油开发。
页岩油是指在页岩储层中储存的软质油，它的提取需要采用水平井和水力压裂技术。
水平井可以在页岩储层中穿过多个裂缝，增加暴露面积。
水力压裂技术则能够在岩石裂缝中注入高压液体，打破岩石层的结构，释放出储存的油。
页岩油的开发方式对于致密油藏的有效开发具有重要意义。
对于致密油藏的开发，一种关键的方式是技术创新。
随着科技的进步，各种新的开发技术不断涌现。
电磁波测井技术可以通过测量储层中的电磁特性来确定油藏的性质和分布；纳米技术可以通过纳米颗粒来改变油藏的物理性质，提高油的采收率。
这些技术的应用可以有效地改善致密油藏的开采效果。
致密油藏开发方式的探讨是一项复杂而具有挑战性的任务。
水平井开发、CO2驱油、页岩油开发以及技术创新是一些常用的开发方式。
通过不断探索和应用新的技术，可以有效地开发致密油藏，提高油田的产能和采收率。
致密油
鄂尔多斯盆地三叠系延长组长6 油田往往由多个 中小型油藏构成，它们在剖面上相互叠置 ，在 平面上复合连片，从而形成大面积分布、无明确 边界的大型和中型油田。三叠系延长组致密砂岩 油藏具有“一大三低”特征: 即分布面积大，丰 度低、渗透率低、产量低。在20 世纪60 － 70 年 代，在对其开采过程中就已发现延长组“井井见 油，井井不流”的现象。20 世纪80 年代以来， 由于采用先进的非常规的油层改造技术等措施， 鄂尔多斯盆地才走出了“井井见油，井井不流” 的勘探开发困境
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塔北哈拉哈塘地区，奥陶系岩溶缝洞储层横向 上大范围连片分布，但非均质性较强，岩性和 物性在横向上变化大。受储层分布控制，奥陶 系油藏呈准层状大面积分布，岩溶缝洞含油普 遍，几乎所有缝洞体均含油。但整个油田并不 具有整装性质，而是由多个彼此相邻的中小型 油藏构成。而且，油藏的油水分布复杂，没有 明显的边底水，油水分布并不严格受构造控制 ，构造高部位和低部位均有油水产出。上述特 征与常规油气藏明显有别，而与准连续型油气 聚集特征比较一致，反映哈拉哈塘地区奥陶系 岩溶缝洞型油藏属于较典型的碳酸盐岩准连续 型油气聚集
油藏分布
前三角洲沉积区 前三角洲位于三角洲前缘前方, 是三角洲沉积体系中分布最广、沉积 最厚的地区。沉积物完全在海/ 湖平面以下, 其大部分地区基本不受 波浪的影响。从三角洲前缘搬运来的粉细砂岩与半深湖 深湖相优质 烃源岩互层或紧邻, 为致密油的形成创造了良好条件。 重力流沉积区 李相博等通过鄂尔多斯盆地湖盆中心深水区延长组重力流研究发现, 重力流主要分为砂质碎屑流、经典浊积岩和滑塌岩3 种沉积物重力 流及牵引底流, 其中砂质碎屑流和浊流沉积相对分布面积广, 厚度大, 在垂向上与烃源岩一体或直接接触, 有利于致密油的聚集。 半深湖一深湖碳酸盐岩沉积区 湖相碳酸盐岩主要分布于湖盆构造相对稳定、水体扩张期半深湖- 深 湖亚相中, 在潮湿气候条件下则主要形成碳酸钙沉积, 在干旱气候条 件下主要形成蒸发盐而变成盐湖环境。致密油主要分布于白云岩及 白云石化岩类、泥灰岩和泥质灰岩中尤其咸化湖泊白云岩及白云石 化岩类与烃源岩互层分布, 成为最为有利致密油发育区
石油和天然气勘探开发研究
石油和天然气勘探开发研究石油和天然气作为重要的能源资源，在现代工业和生活中扮演着至关重要的角色。
石油和天然气的勘探开发研究对于保障国家能源安全、促进经济发展具有重要意义。
本文将从石油和天然气的勘探、开发和应用三个方面，阐述石油和天然气的勘探开发研究的现状和未来趋势。
一、石油和天然气勘探石油和天然气的勘探是指寻找、鉴定石油和天然气的地质特征及其分布范围，其重点在于确定石油和天然气产储层的地质特征和性质，评价其油气资源量和产业价值。
石油和天然气在地层中是以石油、天然气藏的形式存在，因此勘探首先要进行地质勘探，获得关于地质构造、沉积相、文化和构造演化等信息。
在石油和天然气勘探方面，目前主要采用的技术包括地震勘探、测井和岩心分析、地面和航空磁测、地面和卫星遥感、重力测量、介质化学分析等多种手段。
其中，地震勘探是目前最常见的一种方法，主要是利用地震波在岩石中传播的速度和反射率的不同特性，通过钻井和地面观测获取储层地质信息。
未来随着技术的升级和创新，石油和天然气勘探将更加精细化、数字化。
随着数据科学、云计算、人工智能等技术的应用，将可以更精细场址勘探和优化井网设计，从而更高效地发现油气资源。
二、石油和天然气开发石油和天然气开发是指利用钻井技术和采收技术，将石油和天然气从储层中开采出来，并进行加工、运输和利用的过程。
石油和天然气开采的难度因地而异，在具体实践中需要选择不同的开发方式和技术手段。
目前主要的开采技术包括传统的常规油气开采和非常规油气开采两种。
常规油气开采是指直接通过钻井，将储层内的油气井井提取出来；非常规油气开采是指利用液态或气态媒质注入储层，将之推向井口，促进石油、天然气进入井筒，从而实现油气的产出。
发展非常规油气是未来石油和天然气开采的一大趋势。
目前，非常规油气开发主要有页岩气、煤层气、致密油和油砂等四大类别。
其中，页岩气和煤层气的开发已经具有成熟的技术和经验，被视为未来石油和天然气产业的重要增长点。
中国致密油勘探进展及面临的挑战
方面 的工作建议 ，对 加快中国致密油发展、保障 国家油气能源安全具有重要意义 。 关键词 ：中国致密油 ；勘探开 发成果 ；理论认识 ；配套技术 ；面临挑战 ；工作建议 中图分类号 ：Ｔ Ｅｌ ２ ２ ． ２ 文 献标 识码 ：Ａ
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中国石油持续推进致密油勘探开发理论研究与生产实 践 ，坚持搞 清资源、准备技术、突破重点 、稳步推进的致密油基
本定 位 ，取得了在鄂尔多斯 、准噶尔和松辽等六大盆地形成 了 ３ 个超亿 吨级 规模 储量 区、获得 ６项新发现和新苗头的
一
批 成果 ，创新完善 了以致密 油甜 点区预测和提高单 井产量 为 目标的地震预测 、测井评价 、水 平井钻探和体积压பைடு நூலகம் ４
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致密油藏开发方式探讨
致密油藏开发方式探讨致密油藏是指储层孔隙度低、渗透率低、储集空间小的油气藏。
由于储层特性的限制，致密油藏的开发一直是石油工业面临的重大难题。
随着技术的不断进步和研究的深入，针对致密油藏的开发方式也得到了不断地探讨和改进。
本文将探讨致密油藏的开发方式，并针对其中的一些关键技术进行分析和讨论。
一、致密油藏的特点及挑战1. 储层特性致密油藏的储层孔隙度低，渗透率低，储集空间小，使得其开发难度较大。
储层孔隙度低意味着储层的吸附能力强，难以释放储层中的油气；渗透率低意味着储层对流体的渗透能力差，难以形成有效的采收；储集空间小则意味着油气分布不均匀，导致开采困难。
2. 传统开发方式不适用传统的石油开发方式往往以储层中原生孔隙中的游离流体为主要开采对象，而致密油藏中的原生孔隙中的常规油气资源相对较少，大部分油气储存在毛细孔喉裂隙中，这就导致了传统的开采方式不再适用于致密油藏的开发。
二、致密油藏的开发方式1. 压裂技术目前，压裂技术是致密油藏开发的主要方式之一。
通过使用高压液体将储层中的毛细孔隙进行人工压裂，从而形成油气流通通道，提高油气的产能和采收率。
目前，压裂技术已经在致密油藏的开发中得到了广泛应用，但是由于压裂技术需要大量的水资源和化学添加剂，存在着对环境的潜在危害，因此在实际开发中需要合理使用和管理。
2. 气体驱替技术气体驱替技术是指通过注入高压天然气等气体，推动储层中的原油向井口移动，提高采收率的一种方法。
相比于传统的水驱法和聚合物驱替法，气体驱替技术能够有效地改善储层的渗透性，并且对储层有很好的适应性，因此在致密油藏的开发中具有很大的潜力。
3. 气矿扩容技术气矿扩容技术是指通过注入高压二氧化碳等气体，将其与储层中的原油相溶，从而提高原油的粘度，减小原油与孔隙介质之间的相互作用力，显著改善了储层的微观流体动力学性质，提高了产量和采收率。
4. 水平井技术水平井技术是指通过水平钻井技术，将井眼在垂直方向上延伸到油气层水平方向上，从而利用水平井眼提高储层的有效接触面积，提高油气采收的效率。
致密砂砾岩油藏开发中地质工程一体化实践与思考
139砂砾岩是一种含砾成分较高的砂岩，也称为含砾砂岩，国内外一般是将砾岩、砾状砂岩等粗碎屑岩为主的油气藏统称为砂砾岩油气藏。
致密砂砾岩油藏具有储层物性差、非均质性强、储层展布规律复杂等特点。
从国内外致密油气开发积累的经验来看，进行地质工程一体化研究，使地质认识和工程实践最大限度地紧密结合，能够更有效挖掘各个开发环节的效益[1-3]。
本文以玛2井区致密砂砾岩油藏为例，通过建立精细地质模型、采用随钻实时调节的地质导向钻井开展水平井随钻跟踪轨迹调整、基于差异化射孔及分段分簇优化的体积压裂改造策略等一系列举措，将区块地质认识和工程实践紧密结合，攻克了区块效益开发过程中的一系列挑战，现场实践获得了显著成效。
1 地质工程一体化提升单井品质的方法地质工程一体化的核心思想是地质研究和工程实践的紧密结合，就是要多学科合作共同追求单井品质的最大化，可以用“品质三角形”理念进行指导[4]，实现油藏的效益开发。
1.1 提高储层品质玛2井区构造位于玛湖凹陷玛北斜坡，发育深大断裂沟通油源，整个中央隆起带为油气聚集的有利区域。
顶面构造形态整体为向南倾的单斜，东部地层倾角较陡，西部较缓，整体为一鼻状构造。
研究区物源来自东北方向的夏子街扇，主力层T 1b 22为扇三角洲前缘沉积，储层优势相带为主河道和砂坝。
在地质特征综合研究的基础上，精细刻画了本区油层展布特征。
研究区主要发育T 1b 22、T 1b 12及T 1b 13三个砂层组。
研究表明：T 1b 22油层分布较广，整体油层厚度在0.6~22.31m之间，呈条带状分布，有效厚度较大的区域主要分布在工区南部；T 1b 12油层分布较小，整体油层厚度在0.3~16.94m之间，主要分布在工区东部；T 1b 13油层分布较广，整体油层厚度在0.3~7.62m之间，有效厚度较大的区域主要分布在工区中部和南部。
明确了研究区优势储层及地质甜点展布特征，为提高油层钻遇率打下良好的地质基础。
国外致密油勘探开发新进展及借鉴意义
国外致密油勘探开发新进展及借鉴意义一、本文概述随着全球能源需求的不断增长，致密油作为一种重要的非传统油气资源，正日益受到全球能源行业的关注。
近年来，国外在致密油勘探开发领域取得了显著的进展，不仅提升了致密油的开采效率，也为其在全球能源结构中的地位奠定了坚实基础。
本文旨在梳理和分析国外致密油勘探开发的新进展，探讨其借鉴意义，以期为我国致密油产业的发展提供有益参考。
本文将首先概述致密油的基本概念、特点及其在全球能源市场中的地位，接着重点介绍国外在致密油勘探开发方面的最新技术、方法和管理经验，包括水平井钻井技术、多级压裂技术、三维地震勘探技术等。
本文还将分析国外致密油产业发展的成功案例，总结其成功经验，探讨其对我国致密油产业的启示和借鉴。
通过本文的研究，我们期望能够为国内致密油产业的发展提供有益的参考和借鉴，推动我国致密油勘探开发技术的进步，实现致密油产业的可持续发展。
二、国外致密油勘探开发概况近年来，随着全球能源需求的不断增长，致密油作为一种重要的石油资源，已成为国外石油勘探开发的重要领域。
致密油主要分布在页岩、砂岩等致密储层中，具有低渗透率、低孔隙度等特点，勘探开发难度较大。
在致密油勘探开发方面，美国一直走在世界前列。
美国通过技术创新和政策支持，成功实现了致密油的商业化开发。
其中，巴肯页岩、鹰滩页岩和尼布拉拉页岩等地区的致密油开发已成为美国重要的石油生产基地。
同时，加拿大、澳大利亚、阿根廷等国家也在致密油勘探开发方面取得了显著成果。
国外致密油勘探开发的主要技术包括水平井钻井、多级压裂、水力压裂等。
这些技术的应用，有效提高了致密油藏的采收率和单井产量。
随着地震勘探、测井解释等技术的不断进步，对致密油藏的认识越来越深入，为勘探开发提供了有力支持。
在致密油勘探开发过程中，国外石油公司注重环境保护和资源可持续利用。
他们通过采用环保钻井液、减少水力压裂用水量等措施，降低了对环境的影响。
通过优化开发方案、提高采收率等手段，实现了资源的有效利用。
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250 200 150 100 Temperature(℃ )/Shear rate(s - 1 )
实验室破胶液
细长型纤维
纤维携砂液的粘温曲线
第14届中美油气工业论坛 14
（4）初步建立致密油体积改造设计流程、设计方法，用于指导现场
开展了大尺度岩石的裂缝物模、裂缝数值模拟等工作，优化裂缝系统
布缝方式 优化
庄183水平井试验区延长组长71勘探成果图
第14届中美油气工业论坛 6
目
录
中国石油致密油发展现状 致密油勘探与开发关键配套技术 初步结论与认识
第14届中美油气工业论坛 7
1.建立了致密油勘探、开发与工程技术一体化结合的工作流程
转变传统观念，勘探向后延伸，开发提前介入，践行“一体化”理
念，遵循“逆向思维、正向实施”原则，建立一个满足工程技术需 求交互式信息共享并能根据工程实施后评价反演修正地质模型的数 据平台。
第14届中美油气工业论坛 12
（2）成功研制超低浓度压裂液体系，实现低成本改造
研制了FAL-120新型交联剂，使0.15%羟丙基瓜尔胶（HPG）交联， 突破 0.18%的技术下限 在这种技术指导下，在长庆、大庆等油田得到全面推广应用，推广应 用近10000井次，节约压裂费用￥6亿元。
鄂尔多斯长7 吉木萨尔凹陷 松辽盆地扶余油层 柴达木盆地扎哈泉 三塘湖条湖组 冀中坳陷泥灰岩-砾岩
中国主要致密油盆地分布图
第14届中美油气工业论坛 4
展现了6个亿吨级潜力区
大庆：垣平等
新疆：吉木萨尔
吉林：鳞字井大遐字井
长庆：庄183等
目前已开辟8个致密油开发试验区，开发试验区建产100万吨以上
Complex Hydraulic Fracture Models
Automated Gridding
Micro seis mic Mapp ing
第14届中美油气工业论坛 20
目
录
中国石油致密油发展现状 致密油勘探与开发关键配套技术 初步结论与认识
第14届中美油气工业论坛 21
中国致密油具有良好的资源前景，经过近3年勘探开发实践，已初
第14届中美油气工业论坛 5
以鄂尔多斯庄183致密油为例，水平井扩大试验取得重要进展
截至2014年5月，已经完钻水平井
10口，监测井2口
水平段长度：1500米 水平井平均油层钻遇率：91.4% 完试井：6口（合平1.2.3等） 平均试油产量：117.75方/天 最高试油产量：125.40方/天
（6）提高设备工作能力，有利保证了压裂改造的高效完成 截止2013年底，中石油共有压裂泵车492台，总功率91.07万水马力， 国产泵车占总量的49.4%。具有2500型和3000型压裂泵车的生产能力。
主体设备
配套设备
压裂泵车 混砂车 仪表（指挥）车 管汇车
连续混配设备 连续输砂设备 连续油管车 液氮泵车
步形成了3个超亿吨级规模储量区、获得6项新发现和新苗头。
与北美海相致密油相比，中国陆相致密油由于自身的复杂性和特殊
性，需因地制宜的探索适合中国致密油储层特点的地质评价与储层 改造技术研究。
区块 沉积环境 含油层 深度（m） 孔隙度（%） 渗透率（mD） 地层原油粘度（mPa.s） 巴肯油田 海相沉积 Bakken组 2591-3200 10-15 0.005-0.1 0.15-0.45 昌吉油田 陆相沉积 芦草沟组 2300-4000 11 0.03-0.07 11.7-21.5 鄂尔多斯长7 陆相沉积 延长组 1000-2800 9.2 0.17-0.24 1.5 吐哈油田二叠系 陆相沉积 条湖组 2000-3000 10.9-16.2 0.01-0.1 58-83
第14届中美油气工业论坛 11
（1）研制出适于致密油压裂的滑溜水压裂液体系
研发的EM滑溜水压裂液体系摩阻低、伤害小、易回收再利用，目前
已累计应用1000余段次，用液量近50万方。成本可以降低一半以上。
中石油滑溜水压裂液体系与其它体系指标对比表
项 目 岩心伤害率 减阻性能 返排能力 综合成本 国内以往滑溜水 37.52% 38% 0.62mN/m 480元/方 研发的滑溜水体系 15％ 62% 0.42mN/m 210元/方
水力喷砂单趟管柱作业能力对比 常规压裂 施工排量：6m3/min 压裂段数： 1段2簇 累计砂量： 120方 累计液量： 1200方 体积压裂 10m3/min 12段24簇 800方 6400方
210
201ห้องสมุดไป่ตู้
200
100 27 24 2 0 2 2012年 2013年 2011年
致密油水平井水力喷砂压裂工艺应用情况
第14届中美油气工业论坛
中国石油勘探开发研究院 2014年9月
致密油(tight oil)起源于20世纪40年代的AAPG杂志中，用于描 述含油的致密砂岩与致密气“tight gas”几乎同时出现，作为一个 专门术语，代表一种非常规油气资源。 关于致密油的定义，目前还没有一个统一的标准，在中国，致密 油是指夹在或紧邻优质生油层系的致密碎屑岩或碳酸盐岩储层中，未 经过大规模长距离运移而形成的石油聚集，一般无自然产能，需通过 大规模压裂才能形成工业产能。致密层的物性界限确定为地面空气渗 透率小于lmD、地下覆压渗透率小于O.lmD左右。（据贾承造、邹才能、 杜金虎等）
三维钻井技术：丛式布井 水源综合利用：产出的水90%重复利用，设备共用 减少地面占用面积：1个平台6口水平井，相当于24口直井井场 降低成本:单井成本降低63万美元
长72
长71 批钻表层 高效压裂工艺 集中供水 流水线作业
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大井丛布井
4.采用水平井体积压裂技术，确保了大幅度提高单井产量的目的
正向实施 地质/油 1 藏工程 逆向思维
钻井 1 工程
交互优化
采油/地 1 面工程
经济可行性评价
致密油勘探开发工程一体化战略
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2.进行井身结构、钻井轨迹、水平井长度优化，缩短钻井周期， 提高井筒质量
强化钻头选型、油基钻井液、优化钻井为主的优快钻井技术，钻井
周期从45天缩短到25天
“十一五”以来，中国石油公司在水平井分段压裂领域的技术攻关
大幅度提高了单井产量，解决了低渗、特低渗储层规模动用问题
“十二五”以来的持续攻关奠定了体积改造的技术基础，为提高改
造程度、有效动用致密油储层提供了关键技术手段
横截缝
纵向缝
细分段开发、提高动用程度， 动用下限降至0.3mD 2011年体积压裂 提高改造体积，启动非常规资源开发
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（5）开展了测斜仪和微地震监测评估技术研究，深化了对裂缝的认识
引进了先进的测斜仪和微地震监测设备，并完善了裂缝的解释方法，
对裂缝特征及压后效果分析提供重要指导。
已应用了14个油气田，千余层段的微地震监测。
水力裂缝测斜仪
井下微地震
微地震事件定位
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5.加强与国际石油公司的合作与交流，借鉴国外成熟技术和经 验，保障致密油的快速发展
与斯伦贝谢、等公司开展技术合作，召开多次研讨会，吸收和推广
先进技术
与SHELL和HESS公司进行区块合作交流
Structure Lithology DFN Staging & Perforating Mechanical Earth Model Reservoir Simulation
封隔器滑套分压工具
裸眼封隔器分压工具
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以水力喷射为例，目前在长庆实现规模应用，单井最高压裂24段，
可通过拖动管柱实现无限级改造
实现了一趟管柱压裂的目标，一趟管柱最高压裂12段 目前已在致密油水平井累计应用227口井2200余段
300
水平井总井数 水力喷砂压裂井数
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工程技术的进步，特别是水平井钻井和体积压裂技术的规模应用，
大幅度降低了成本，提高了单井产量，是中国石油致密油勘探开发 的重要手段之一
无论是北美的Bakken还是中国的鄂尔多斯等致密油油田，都存在产
量递减快、稳产难度大的技术难题。需加强勘探与开发、地质与工 程、科研与生产3个一体化的基础研究。 同时开展致密油国际合作 交流，提高致密油勘探与开发的技术水平。
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目
录
中国石油致密油发展现状 致密油勘探与开发关键配套技术 初步结论与认识
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中国致密油勘探开发起步相对较晚，但初步的勘探实践与研究证明：中 国致密油具有良好的资源前景。近3年的稳步推进，初步形成了中国陆相致密 油成藏理论认识，创新完善了4项配套关键技术，在鄂尔多斯、准噶尔和松辽 等盆地发现了一批有利远景区，致密油勘探开发取得了重要进展。 落实了3个10亿吨级油区
弱交联冻胶携砂状 态，砂浓度20%
常规体系交联剂
交联下限由0.15%降至0.1%
弱交联冻胶
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（3）开展新型材料研发，建立支撑剂质量控制系统，提高材料质量
针对微米喉道、残渣伤害大的问题研发了新型纤维素压裂液体系 开展了可降解纤维暂堵转向材料的研制工作，为转向压裂提供支持 开展了中国支撑剂陶粒、石英砂等质量评估，实行支撑剂网络管理，
产能约350万吨，确保了产品质量，满足了国内的需求
300 250 Viscosity(mPa.s) 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 Time(min) 120 140 160 50 0