新型压裂液体系的开发文献综述
最新压裂技术现状及发展趋势资料
压裂技术现状及发展趋势(长城钻探工程技术公司)在近年油气探明储量中，低渗透储量所占比例上升速度在逐年加大。
低渗透油气藏渗透率、孔隙度低，非均质性强，绝大多数油气井必须实施压裂增产措施后方见产能，压裂增产技术在低渗透油气藏开发中的作用日益明显。
1、压裂技术发展历程自1947年美国Kansas的Houghton油田成功进行世界第一口井压裂试验以来，经过60多年的发展，压裂技术从工艺、压裂材料到压裂设备都得到快速的发展，已成为提高单井产量及改善油气田开发效果的重要手段。
压裂从开始的单井小型压裂发展到目前的区块体积压裂，其发展经历了以下五个阶段[1]：（1）1947年-1970年：单井小型压裂。
压裂设备大多为水泥车，压裂施工规模比较小，压裂以解除近井周围污染为主，在玉门等油田取得了较好的效果。
（2）1970年-1990年：中型压裂。
通过引进千型压裂车组，压裂施工规模得到提高，形成长缝增大了储层改造体积，提高了低渗透油层的导流能力，这期间压裂技术推动了大港等油田的开发。
（3）1990年-1999年：整体压裂。
压裂技术开始以油藏整体为单元，在低渗透油气藏形成了整体压裂技术，支撑剂和压裂液得到规模化应用，大幅度提高储层的导流能力，整体压裂技术在长庆等油田开发中发挥了巨大作用。
（4）1999年-2005年：开发压裂。
考虑井距、井排与裂缝长度的关系，形成最优开发井网，从油藏系统出发，应用开发压裂技术进一步提高区块整体改造体积，在大庆、长庆等油田开始推广应用。
（5）2005年-今：广义的体积压裂。
从过去的限流法压裂到现在的直井细分层压裂、水平井分段压裂，增大储层改造体积，提高了低渗透油气藏的开发效果。
2、压裂技术发展现状经过五个阶段的发展，压裂技术日趋完善，形成了三维压裂设计软件和压裂井动态预测模型，研制出环保的清洁压裂液体系和低密度支撑剂体系，配备高性能、大功率的压裂车组，使压裂技术成为低渗透油气藏开发的重要手段之一。
压裂液总结
压裂液总结压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液"之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能，较低的摩阻压降,优秀的支撑剂输送和悬浮能力，而在施工结束后，又能够快速彻底的破胶返排,残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好，对储层造成的潜在性伤害应最小,从而获得较理想的施工效果。
因此，在优选水力压裂所用的工作液时，应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍，对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手，优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。
压裂是油气井增产，水井增注的有效措施之一。
特别适于低渗透油气藏的整体改造。
压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝，能改善储集层流体向井内流动的能力，从而提高油气井产能。
然而，压裂作业中压裂液进人储集层后，总会干扰储集层原有平衡条件,压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用,当前者占主导时，压裂增产，反之则造成减产.为了获得较好增产效果，就应充分发挥其改善储集层的作用，尽量减少对储集层的伤害。
一、压裂液对油气层的损害压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有：一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害；二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害；三是压裂施工过程中的损害.1．压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害1)压裂液滤液对油层的损害在压裂施工中，向储集层注人了大量压裂液，压裂液沿缝壁渗滤人储集层,滤液的侵人改变了储集层中原始含油饱和度，并产生两相流动，流动阻力加大。
毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。
如果储集层压力不能克服升高的毛细管力，则出现严重和持久的水锁。
新型泡沫压裂液研究及应用_林永茂
二、 新型泡沫压裂液
1 . 新型添加剂优选 本文针对前期自生热类泡沫压裂液在研发应用 过程中存在的不足和技术难点 , 通过主要添加剂的 研制和优选 , 改善了新型压裂液的泡沫性能、 破胶性 能等关键性能指标。 2 . 1催化剂优选 酸性催化剂在自生热压裂液体系中起着催化、 控制生热剂反应速度的作用。因此, 催化剂的优选 至关重要。本文通过不同酸性催化剂对生热体系反 应速度的影响、 反应产生的泡沫质量和稳泡时间、 反 应后液体膨胀倍数以及压裂液体系腐蚀性等方面的 综合室内实验, 最终优选确定采用一种新型复合功 能酸性催化剂 BM - B10 , 该催化剂具有延迟生热、 催化速度慢、 低腐蚀性、 黏土稳定性和助排能力强等 强效复配功能。确定酸性催化剂 BM - B10 的加量 浓度在 2 . 5 % ~ 3 % 左右。 2 . 2破胶剂优选 常规破胶剂与新型泡沫压裂液不配伍, 加量大 且破胶性能差。实验优选出一种超级破胶助剂 BM - P1 , 只需使用少量该破胶助剂 ( 100 ~ 900 m g /L ) 就可以使压裂液快速有效破胶 , 且与泡沫体系的整 体性能表现出良好的配伍性。 2 . 压裂液性能评价 压裂液是影 响压裂施工和压后效果的关键因 素 , 针对低压、 低渗致密、 敏感性储层 , 对新型自生热 泡沫压裂液的要求是在满足携砂性能的基础上强化 压裂液的泡沫稳定性和低残渣、 防水锁、 增压助排的 低伤害特性。 2 . 1腐蚀性评价 泡沫压裂液由基液和酸性催化液两部分组成。 在不添加缓蚀剂条件下 , 酸性催化液的腐蚀速率约 为 0 . 3 g / ( m h) , 压裂液的腐蚀速率仅 0 . 2 g/( m h) , 返排残液的腐蚀速率仅 0 . 2 g/( m
一、 பைடு நூலகம்术原理
针对川西上述地质特征, 为了寻求压裂液防水 锁低伤害、 高效返排的综合解决方法, 本文提出了一 种采用化学工艺方法进行的自生热压裂技术。压裂 液的性能是决定压裂效果的主要因素。因此, 自生 热压裂技术的先进性在于压裂液的配制与性能。该 技术原理是将自生热处理体系引入到胍胶压裂液体 系中 , 当两种自生热药剂混合后, 在活化剂的控制下 发生化学反应 , 放出大量的热能和气体。反应在气 层进行时 , 热能通过径向和垂向传导作用, 加热储层 的近井地带, 使其温度大幅度升高 , 有利于压裂液在 低温储层的破胶。反应放出的大量高温气体能进入 液体进不去的孔隙 , 破坏毛细管阻力, 解放出油气孔 隙, 从而提高渗流能力 , 提高油气井产能 ; 放出的 惰性气体均匀地分散在压裂液中, 形成泡沫压裂液,
压裂液技术现状与发展趋势
液粘度大幅度增加并具有了一定的弹性，粘弹性表面活性剂压裂液由
此得名。国外的商品名是 ClearFRAC(Schlumberger ) ，国内将其译 为清洁压裂液。
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
（5）清洁压裂液-粘弹性表面活性剂
▲加入表面活性剂，在水中形成棒状胶束结构
McBain小胶团（C≺CMC）
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
压裂液按化学性状分类
-水基--交联冻胶、线性胶 -油基--稠化柴油（原油）、油冻胶
-乳化--水包油、油包水（水基-线性、交联）
-泡沫--氮气、二氧化碳、双元2008-5-27 -醇基--甲醇
-表活剂—清洁压裂液
其它：气体、酸性、低分子、自生热压裂液等
May 23, 2013
一、压裂液综述
不同压裂液对支撑裂缝导流能力保持率对比
压裂液类型
生物聚合物 清洁压裂液 泡沫压裂液 聚合物乳化液 油基压裂液（凝胶） 线性胶（不交联） 交联水基冻胶
导流能力保持率（%）
95
2008-5-27
92～94 80～90 65～85 45～70 45～55 10～50
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
发展方向：低残渣、低伤害、低成本、配置简单、可操作性强
美国不同压裂液类型发展趋势对比
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 60 70 年代 80 90 100
2008-5-27 油基压裂液 水基压裂液 泡沫压裂液 清洁压裂液
压裂液的基本功能之一是将支撑剂由井筒经孔眼携带到裂缝前沿 指定位置，因此压裂液的悬浮和携带(压裂砂的)能力是其基本要 求，这就要求它必须具有必要的”有效粘度”。
清洁压裂液的研究与应用
随着粘弹性流体的出现，应用常规评价流体的方法来评价粘弹性流体就碰到 了困难。通过多年的研究，获得了较好的评价方法，即通过应用储能模量（’） 和耗能模量（”）来量度：储能模量是体系弹性效应的量度，而耗能模量则是粘 性效应的量度。同时还可以应用 tgδ 来表征溶液粘弹性的大小。
4.3 粘弹性
粘弹性是 VES 溶液的一个特殊性质。它是一种能在很多胶态体系尤其是很 多表面活性剂溶液中观察到的现象。通过简单的使溶液涡旋和观察捕集在样品中 空气泡的弹性碰撞，很容易发现溶液的粘弹性，VES 溶液在剪切下，不仅会产 生切向应力，同时还会产生法向应力，众多学者研究发现，法向应力的产生是溶 液弹性作用的结果。
3
清洁压裂液的研究与应用
4 清洁压裂液的流变特性
4.1 低粘度特性
在压裂施工中，即使其在很低粘度下（≤20mPa·s）也能对支撑剂达到悬浮稳 定作用，这一性质是聚合物无法比拟的。较低的粘度使其可以有较低的摩阻和低 泵注压力，避免了使用大功率的设备。
4.2 优良的剪切稀释特性
清洁压裂液是由表面活性剂胶束缠结而产生粘弹性，此结构在剪切作用下会 发生拆散，使缠结的胶束团重新转变为单个或较少胶束缠结结构，使粘度大幅下 降，当剪切消失，结构又自动恢复。由于这种特殊的性质，使其广泛应用在油田 开采作业和涂料等领域。
图 5-1 棒状胶束相互缠绕形成的网状结构示意图
5.2 抗剪切机理
清洁压裂液中不含任何高分子聚合物，其粘度是通过表面活性剂胶束的相互 缠绕而形成的，这与胍胶压裂液的粘度形成机理不一样。VES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，表现为清洁压裂液 的表观粘度不随时间变化以及通过高剪切后体系的粘度又能得到恢复[17]，而植 物胶压裂液不耐剪切，分子链的断开会使植物胶的粘度永久地丧失。
新型压裂液体系的开发——文献综述
新型压裂液体系的开发目前，国内使用的常规压裂液按类型划分，包括水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液、醇基压裂液和酸基压裂液等。
油基压裂液因为使用成本较高、密度低、泵压高等原因使用较少；泡沫压裂液、乳化压裂液等因为需要特殊装备配置，应用也受到限制；水基压裂液因其来源较广、便于配制等特点是目前使用较多的压裂液体系，但其缺点是破胶不彻底，不易返排，需采用特殊助排措施；碱性交联环境与残渣较多，对储层伤害较大，尤其是低渗透、碱敏储层。
常规压裂液有其自身无法避免的缺陷，为克服这些缺陷，压裂液研究发展的方向变为：（1）优质（满足施工要求）：低摩阻、良好的流变性能和滤失性；（2）低伤害（改善压裂效果）：快速彻底破胶、低残渣、与储层岩石和流体配伍；（3）低成本：简化添加剂类型、减少其用量，降低水马力，简化施工工序和设备占用。
因此能够满足或部分满足压裂液发展方向的低分子聚合物压裂液体系、黄原胶压裂液体系和清洁压裂液体系成了研究的热门。
一、低分子聚合物压裂液体系目前加砂压裂施工不断向着大液量、大排量、高砂比、快速返排方面发展，这就要求以开发低聚合物、无聚合物压裂液为发展主线，向低（无）残渣方向发展，开发优质、低伤害和低成本的压裂液体系。
近年来研制开发新型交联无残渣压裂液体系一直是国内外研究的课题。
人工合成聚合物因其溶解性好、无水不溶物、无残渣等特点，一直是水基压裂液的主要研究对象，人工合成聚合物具有低摩阻、携砂性能强、对地层伤害小的优点，比较适合低压、低渗等复杂地层油藏的压裂改造，但因为不耐剪切，耐温性差等缺陷使应用受到很大限制。
常用的合成聚合物有以下几种：1.聚丙烯酰胺类用于压裂液的聚丙烯酰胺类产品与有机钛、锆等金属交联剂反应形成的冻胶压裂液具有粘弹性好、对地层伤害低的特点，近年来在部分油田获得应用，如丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸（AMPS）的共聚物可适用于7℃以上地层压裂，丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐和甲基丙烯酰胺基丙基二甲基二羟丙基磺酸按（MAPDMDHPAS）的三聚物可适用于204℃以下的地层压裂。
压裂液技术现状与发展趋势
压裂液技术现状与发展趋势压裂液技术，即水力压裂技术，是一种应用于页岩气、煤层气等非常规气源开采中的关键技术。
它通过将大量高压水泵送至深部岩石中，产生强大的压力，使岩石发生裂缝，从而提高气体流通性，促进气体的释放与采集。
本文将从技术现状与发展趋势两个方面对压裂液技术进行探讨。
一、技术现状1.压裂液配方：目前，常用的压裂液配方主要包括水、粘土矿物、添加剂和控制剂等。
水是压裂液的主体，占总体积的70%以上，常用的水源是地表水和淡水。
粘土矿物主要用于维持压裂液的黏度和稳定性。
添加剂如增稠剂、降解剂等用于改善液体流动性能，控制剂则主要用于调节压裂液的性能与效果。
2.压裂液泵送技术：压裂液泵送技术是实现压裂液高效输送的关键。
目前常用的泵送技术包括高压泵、齿轮泵、隔膜泵和柱塞泵等。
高压泵是最常用的泵送设备，其具有泵送流量大、压力高、结构简单等优点，但能耗较大。
隔膜泵则是一种节能型泵送设备，其通过隔膜的周期性振动，实现压裂液的泵送。
3.施工技术与工具：压裂液的施工技术包括固井施工、射孔施工、水力压裂施工等。
常用的施工工具包括固井管、射孔弹、水力压裂装置等。
施工工具的研发与改良对提高压裂液的施工效果和采气效率具有重要意义。
二、发展趋势1.绿色环保化：近年来，压裂液技术在环保方面存在一些问题，如废水排放、地下水污染等。
未来的发展趋势将更加关注绿色环保，研发低污染、高效、可回收利用的压裂液技术。
2.高效低耗能：随着油气资源的逐渐枯竭，对压裂液技术的要求也越来越高。
未来的发展趋势将注重提高压裂液技术的效率和降低能源消耗，通过改进泵送技术、配方优化等手段实现高效低耗能。
3.智能化与自动化：随着科技的不断发展，压裂液技术也将朝着智能化、自动化方向发展。
智能化技术可以实现对压裂液的自动控制和监测，提高施工效率和精确度。
4.全球化合作：压裂液技术在世界范围内得到广泛应用，特别是美国页岩气革命的推动下，国际合作和经验交流日益重要。
新型压裂技术的研究和应用
新型压裂技术的研究和应用第一章介绍近年来，随着全球需求的增加，石油天然气行业的需求也在增加。
为了满足这一需求，需要采取一些新技术。
其中最受关注的新技术之一是新型压裂技术。
本文将探讨新型压裂技术的研究和应用。
第二章压裂技术压裂技术也被称为水力压裂技术。
它是一种通过将液体注入到地下岩石中来刺激地下岩石中的天然气或石油流动的技术。
通常使用水和一些化学药品混合物作为液体。
这些药品旨在减少液体黏性并保持岩石孔隙中的水能够流动。
第三章压裂技术的发展压裂技术最初在1947年被发明。
在这个时间点之前，只有传统的岩石破坏技术和油井摇杆技术可用于开采油气资源。
然而，压裂技术很快被证明是一种更有效的技术，可以更容易地开采地下的油气资源。
随着时间的推移，压裂技术也在不断改进。
新的压裂技术在液体注入、混合物、泵的尺寸和压力方面有所不同。
这些新技术使压裂更有效，也更环保和更安全。
尽管传统压裂技术在近些年来广泛应用，并得到了改进，但是仍然存在一些问题。
下面是一些主要问题：（1）使用的化学药品可以导致对环境的污染（2）高压泵可能导致地震的发生（3）在压裂过程中建造新的水井会增加地下水污染的风险第五章新型压裂技术为了解决传统压裂技术的问题，一些新型压裂技术已被开发出来。
下面介绍一些新型压裂技术：（1）超临界流体压裂技术超临界流体压裂技术是一种新型的压裂技术。
它使用超临界流体代替传统的水和化学药品混合物。
这种技术不会对环境造成污染，并且可以减少压裂需要的水量。
此外，超临界流体压裂技术也更安全，不会导致地震的发生。
（2）微尺度裂缝压裂技术微尺度裂缝压裂技术是一种基于纳米技术的新型压裂技术。
它使用微米级别的裂纹来刺激地下岩石中的油气流动。
使用这种技术不会对环境造成负面影响，并且建造新的水井的需求也大大减少。
新型压裂技术已经在全球范围内得到了广泛应用。
下面介绍一些应用案例：（1）美国德州的巴尔布特气田巴尔布特气田位于德州北部。
在过去几年中，废水处理工厂开始使用超临界流体压裂技术来管理他们的固体废物。
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新型压裂液体系的开发目前，国内使用的常规压裂液按类型划分，包括水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液、醇基压裂液和酸基压裂液等。
油基压裂液因为使用成本较高、密度低、泵压高等原因使用较少；泡沫压裂液、乳化压裂液等因为需要特殊装备配置，应用也受到限制；水基压裂液因其来源较广、便于配制等特点是目前使用较多的压裂液体系，但其缺点是破胶不彻底，不易返排，需采用特殊助排措施；碱性交联环境与残渣较多，对储层伤害较大，尤其是低渗透、碱敏储层。
常规压裂液有其自身无法避免的缺陷，为克服这些缺陷，压裂液研究发展的方向变为：（1）优质（满足施工要求）：低摩阻、良好的流变性能和滤失性；（2）低伤害（改善压裂效果）：快速彻底破胶、低残渣、与储层岩石和流体配伍；（3）低成本：简化添加剂类型、减少其用量，降低水马力，简化施工工序和设备占用。
因此能够满足或部分满足压裂液发展方向的低分子聚合物压裂液体系、黄原胶压裂液体系和清洁压裂液体系成了研究的热门。
一、低分子聚合物压裂液体系目前加砂压裂施工不断向着大液量、大排量、高砂比、快速返排方面发展，这就要求以开发低聚合物、无聚合物压裂液为发展主线，向低（无）残渣方向发展，开发优质、低伤害和低成本的压裂液体系。
近年来研制开发新型交联无残渣压裂液体系一直是国内外研究的课题。
人工合成聚合物因其溶解性好、无水不溶物、无残渣等特点，一直是水基压裂液的主要研究对象，人工合成聚合物具有低摩阻、携砂性能强、对地层伤害小的优点，比较适合低压、低渗等复杂地层油藏的压裂改造，但因为不耐剪切，耐温性差等缺陷使应用受到很大限制。
常用的合成聚合物有以下几种：1.聚丙烯酰胺类用于压裂液的聚丙烯酰胺类产品与有机钛、锆等金属交联剂反应形成的冻胶压裂液具有粘弹性好、对地层伤害低的特点，近年来在部分油田获得应用，如丙烯酰胺和2- 丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸（AMPS的共聚物可适用于7C以上地层压裂，丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2- 甲基丙烷磺酸盐和甲基丙烯酰胺基丙基二甲基二羟丙基磺酸按（MAPDMDHP）AS的三聚物可适用于204C以下的地层压裂。
近年来有专利报道制备出新的丙烯酸胺类稠化剂，该稠化剂主要由一种或多种水溶性不饱和带烯链的单体与一种两亲性单体共聚而成，具有极好的水溶性、增稠性和抗盐性。
2.聚丙烯酸酯类中科院广州化学研究所最新研制出一种丙烯酸酯类稠化剂，它由单体在引发剂、乳化剂下合成，合成过程在超临界CO中进行，产品增稠能力强，具有良好的使用性能。
3.有机磷酸盐类该类稠化剂主要是烃基压裂液加入一定量的有机磷酸盐、铁盐或其他表面活性剂配制而成，更多用于油基压裂，在水基压裂施工中有一定应用，但不广泛。
4. 聚丙烯酸钠将聚丙烯酸钠配成%~2%的水溶液，压入井下地层，不仅具有增稠、携砂、降低压裂液滤失的作用，而且具有减阻作用。
5. 聚乙烯基胺聚乙烯基胺（VAM水溶性聚合物如聚乙烯基甲酰胺、聚乙烯基乙酰胺等用作压裂液稠化剂的主要特点是耐酸，抗钙盐能力强，抗温性好，可用在较高温度下的地层进行酸化压裂。
6.聚乙烯醇聚乙烯醇具有增稠能力，能与戊二醛、硼酸盐、环氧氯丙烷等交联剂作用形成水凝胶，因而在增稠方面有可发挥一定应用。
7.其他还有报道用聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吗啉，丙烯酰胺与乙烯基苯甲基磺酸盐或乙烯基苯磺酸盐共聚物作稠化剂，以偶氮类为破胶剂进行压裂。
结果表明：该类聚合物能与多价金属金属离子交联形成性能优越的水基压裂液，破胶较彻底。
二、清洁压裂液体系清洁压裂液又称为粘弹性表面活性剂压裂液（VES或无聚合物压裂液。
清洁压裂液也属于水基压裂液，它是近几年水基压裂液的新方向。
它主要由表面活性剂的水溶液组成，具有无固相成分，对裂缝附近地层没有残渣伤害；破胶容易、破胶水化液表面张力低而易返排；不含残渣，对支撑裂缝伤害小；冻胶黏度低、成胶后弹性好、携砂能力强；成胶后性能稳定、配制工艺简单，适合低渗、深层油层的改造。
清洁压裂液的形成与表面活性剂的结构与特性分不开。
近几年，以黏弹性表面活性剂为主剂的水基清洁压裂液的研究与应用逐渐受到重视，其成胶机理在于：由亲水基团和长链疏水基团构成的黏弹性表面活性剂的水溶液具有独特的流变性，当表面活性剂浓度超过临界胶束浓度（CMC值时，疏水基长链伸入水相，使黏弹性表面活性剂分子聚集，形成以长链疏水基团为内核、亲水基团向外伸入溶剂的球形胶束；当表面活性剂的浓度继续增加且改变溶液组成时（加盐或加助表面活性剂）表面活性剂胶束占有的空间变小，胶束之间的排斥作用增加，此时球形胶束开始变形，合并成为占用空间更小的线状或棒状胶束；棒状胶束之间会进一步合并成更长的蠕虫状胶束，这些蠕虫状胶束之间由于疏水基团的作用会自动纠缠在一起，形成空间交联网络结构，此时黏弹性表面活性剂溶液具有良好的携砂效果；随着表面活性剂浓度不断增加，交联网络状胶束还可以变为海绵状网络结构。
这种网络状结构为压裂液提供了必要的黏度和携砂性能。
清洁压裂液的破胶过程包括两个机理，机理一：清洁压裂液进入含油储层后，亲油性有机物被胶束增溶，棒状胶束膨胀并最终崩解，粘弹性凝胶破胶形成低粘度水溶液，渗流阻力降低；在裂缝中接触到原油或天然气同样如此。
机理二：在地层水的作用下，清洁压裂液液体因稀释而降低了表面活性剂浓度，棒状胶束也不再相互缠绕在一起，而呈现单个胶束结构状存在。
研究表明多种类型的表面活性剂可以用来配制VES清洁压裂液，包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂等。
而目前使用最多的稠化剂是季铵盐阳离子表面活性剂。
清洁压裂液技术的关键在于压裂液稠化剂用VES代替了聚合物。
VES分子具有独特的化学性质，其相对分子质量仅为普通胍胶相对分子质量的五千分之一，每个分子都含有亲水端和疏水端，分子链上有正电荷端和负电荷端等。
常见用于压裂液的表面活性剂是阳离子型的，如N-瓢儿菜基-N、芥子酰胺丙基甜菜碱、N-二羟乙基-N-甲基氯化铵（EMHAC N-丙基-二^一烷基酰胺基-N-羟乙基-N、N-二甲基氯化铵等，反离子有水杨酸根、卤素离子、氯酸根离子等。
当所用盐的反离子与离子型表面活性剂结合时，只要极少量的盐就可形成线型柔性棒状胶束，甚至形成网络结构，使体系满足压裂液要求。
如在5%的N-瓢儿菜基-N、”-二（2-羟乙基）-N-甲基氯化-1铵溶液中加入％的水杨酸钠，在105C、170s条件下，黏度可达53mPa・s。
三、黄原胶压裂液体系黄原胶是一种水溶性生物高分子聚合物，具有类似纤维素的聚B -1，4-吡喃型葡萄糖的主链以及含糖的侧链（如丙酮酸和乙酸基团），其平均分子量在2X1O6~5X1O7道尔顿之间。
黄原胶大分子的一级结构中，主链B -D葡萄糖经由1, 4-甙键连接，每两个葡萄糖残基环中的一个连接着一条侧链，侧链则是由两个甘露糖和一个葡萄糖醛酸交替连接而成的三糖基团。
与主链直接相连的甘露糖的C6 上有一个乙酸基团，末端甘露糖的C4~C6上则连有一个丙酮酸（成缩酮）。
整个分子结构中则含有大量的伯、仲醇羟基。
黄原胶生物大分子的聚集态结构：侧链与主链间通过氢键结合形成双螺旋结构，并以多重螺旋聚合体状态存在，正是由于这些多螺旋体形成的网络结构，使黄原胶具有良好的控制水的流动性质，因而具有很好的增稠性能。
黄原胶分子中带电荷的三糖侧链围绕主链骨架结构反向缠绕，形成类似棒状的刚性结构。
这种结构一方面使主链免遭酸、碱、生物酶等其它分子的破坏作用，同时也保持了黄原胶溶液的粘度不易受酸、碱影响，抗生物降解。
因此黄原胶可作为优良的压裂液稠化剂，但低浓度的黄原胶溶液一般不会凝胶化。
黄原胶溶液同魔芋精粉溶液混合后，在一定的浓度范围内会产生协同稠化作用。
这是由于黄原胶分子的双螺旋结构和多糖分子的B -1 ,4键可发生嵌合作用，生成具有一定强度的凝胶，使溶液流动性变差，粘度大幅度提高。
黄原胶在工业上主要生产工艺为：菌种一摇瓶一扩大培养一发酵罐发酵一提取一干燥一粉碎一成品包装。
主要是以淀粉为碳源，以鱼粉、豆饼粉为氮源，由野油菜黄单胞杆菌经好氧深层发酵而得到含黄原胶的发酵液。
黄原胶发酵液的高粘度、高杂质与低浓度的特性给黄原胶的提取造成极大的困难，提取过程直接决定黄原胶的质量与生产成本，使提取黄原胶成为工业制备黄原胶的关键工序。
目前黄原胶提取的主要问题表现在有机溶剂用量大、产品颜色深、氮含量高、细菌含量超标。
提取黄原胶可以采用醇析法、盐醇析法及膜分离方法。
醇析法是目前工业上应用最多的一种提取黄原胶的成熟方法，但该法需要使用大量醇，醇在回收过程中消耗大量能量，同时不可避免醇的损失，一方面污染环境，另一方面增加黄原胶的生产成本。
盐醇析法是在醇析的过程中加入无机盐，从而减少在醇析过程中醇的用量，但该法在一定程度上影响产品黄原胶的质量。
膜分离方法是采用超滤对黄原胶发酵液进行浓缩，可以大幅减少醇用量，黄原胶的质量有所提高，被认为是一种高效节能的提取黄原胶的方法，但建立大规模的工业化装置比较困难。
四、常用添加剂压裂液有很多种类，但现在应用最广泛的还是水基压裂液。
水基压裂液的化学添加剂成分很多，其中最主要的成分包括稠化剂、破胶剂和交联剂。
此外，为改善压裂液的各种性能指标还需加pH调节剂、高温稳定剂、防粘土膨胀剂、破乳剂、降阻剂、表面活性剂等多种化学添加剂。
1. 稠化剂稠化剂是压裂液中的主要化学成分，稠化剂的性能直接影响压裂液的性能，获得性能更好的压裂液稠化剂一直是国内外学者研究的方向。
目前使用的水基压裂液聚合物稠化剂品种繁多，可分为天然聚多糖及其衍生物与合成聚合物两大类。
天然聚多糖及其衍生物包括：植物胶及其衍生物（如瓜胶、田菁胶、香豆胶魔芋胶、皂仁胶、决明胶、槐豆胶、槲栗胶、龙胶、海藻胶、愈创胶、角叉菜胶、阿拉伯树脂、西黄蓍胶、天豆胶等）、纤维素衍生物（主要是纤维素醚，用于压裂液稠化剂的品种主要包括羧甲基纤维素（CMC）、羟乙基纤维素（HEC、羟丙基纤维素（HPC、羧甲基羟丙基纤维素（CMHP）羟丙基甲基纤维素（HPM）羟丁基甲基纤维素（HBMC等）、变性淀粉、微生物多糖等。
合成聚合物主要包括：聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯类、聚乙烯基胺、聚乙烯醇等。
2 交联剂交联反应是金属或金属络合物交联剂将聚合物的各种分子连结成一种结构，使原来的聚合物相对分子质量明显增加，通过化学键或配位键与稠化剂发生交联反应的试剂称为交联剂。
20 世纪50 年代末已经具备形成硼酸盐交联冻胶技术，但是直到瓜尔胶在相当低的pH值条件下用锑酸盐（以后用钛酸盐和锆酸盐）可交联形成交联冻胶体系以后，交联压裂液才得到普遍应用。
20 世纪70年代中期，由于各种各样的配制水和各类油藏条件的成功压裂，均可采用钛酸盐交联冻胶体系，所以该交联冻胶体系得到普遍应用。
尽管钛酸盐交联冻胶应用较广，但此类交联冻胶极易剪切降解。