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压裂液介绍网上下载
一、压裂液介绍
1.压裂液(fracturing Fluid)定义 -压裂施工中用到的工作液。 -压裂液是由多种添加剂按一定配比形成 的非
均质不稳定化学体系。
-按泵注顺序和所起的作用不同，压裂液分为
预前置液、前置液、携砂液源自文库顶替液。
一、压裂液介绍
2.压裂液应用必备的条件
-与地层岩芯和流体配伍性良好； -能造出一定宽度、有足够导流能力的裂缝； -造缝并沿涨开的裂缝输送支撑剂； -耐温、耐剪切； -施工完成后能够破胶，迅速返排； -易于控制、安全； -经济可行。
常用稠化剂性能
稠化剂
香豆胶 田菁胶
含水量 水不溶物 （%） 含量(%)
4.5-9.0 6.0-13.0 8.0-14.0 20.0-35.0
1%溶液粘度
30℃、170S-1、 mPa.s
160-210
120-160
胍尔胶（巴基斯坦） 羟丙基田菁胶
羟丙基胍尔胶（国内） 羟丙基胍尔胶（美国）
9.5 6.0-11.0 7.0-12.0
生物酶和催化氧化剂适应于21-54℃； 一般氧化剂适应于54-93℃。 低温破胶活化剂，针对过硫酸铵分解温度较高而开发
的还原性化学品，有效降低了破胶剂活化温度。
3.压裂液添加剂- pH值调节剂
pH调节剂可控制稠化剂水合增粘速度、交联剂 所需的pH值范围和交联时间；
当pH值较低时，大多数液体迅速破胶； 当pH值较高时，压裂液的温度稳定性好，破胶
（4）泡沫压裂液体系
适应于低压、水敏性储层，特别是气藏。
所占比例（%）
二、压裂液概述
美国不同压裂液类型发展趋势对比
100
90
80
70
60
油基压裂液
50
水基压裂液 泡沫压裂液
40
清洁压裂液
30
20
10
0
195500
196600
1970
1980
年代
199900
2010000
三、压裂液添加剂
1.构成水基交联冻胶压裂液体系主要包括
稠化剂 杀菌剂 破胶剂 pH值调节剂 表面活性剂 粘土稳定剂
发泡剂 温度稳定剂 转向剂 降滤剂 交联剂
三、压裂液添加剂
2.压裂液添加剂应用的基本要求 －每种液体需要最少的添加剂； －检查所有添加剂的配伍性； －添加剂对温度和pH的敏感性，按设计的配比
加入。
3.压裂液添加剂- 稠化剂
水溶性聚合物作为稠化剂(增稠剂)是水基压裂 液的基本添加剂。
二、压裂液概述
1.压裂液按化学性状分类（分散介质） -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 -醇基--甲醇 -气体--纯二氧化碳
二、压裂液概述
(1) 水基压裂液体系 水基压裂液：交联冻胶压裂液和线性胶压裂液。 交联冻胶压裂液：是目前压裂液应用的主要类型，
植物胶（如胍尔胶、香豆胶、田菁胶、皂仁胶、 槐豆胶、魔芋胶和海藻胶）及其衍生物
纤维素的衍生物(如羧甲基纤维素、羟乙基纤 维素等)；
合成聚合物（如聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯 酰胺、羧甲基聚丙烯酰胺等）,以及生物聚合物 （黄胞胶）。
胍胶是一种由甘 露糖和半乳糖组成的 长链高分子聚合物， 原料是生长在巴基斯 坦和印度的胍胶豆胚 乳。胍胶粉有15%18%的不溶残余物。 利用丙烯氧化物可将 胍胶改性为羟丙基胍 胶（HPG），可去除 聚合物中大量的植物 成分，水不溶残余物 最小时仅含2%-4%。
8.2
20.0 7.5-16.0 8.0-15.0
4.4
309 100-160 170-280
297
按行业标准SY/T5764-1995和SY/T5766-1995检测七项,重 要的、直接影响压裂液性能的指标是水不溶物和粘度。
3.压裂液添加剂-交联剂
交联剂是能通过交联离子（基团）将溶解于水中的高分 子链上的活性基团以化学链连接起来形成三维网状冻胶 的化学剂。
常用交联剂一般分为无机和有机两类，无机类有十水合 四硼酸钠（俗成硼砂），一般为非延迟交联；有机类包 括有机硼络合物（JL系列），多为可延迟交联。
交联时间为线性胶溶液加入交联剂至呈现刚性结构所需 要的时间。
3.压裂液添加剂-交联剂
延迟交联有利于交联剂的分散，产生更高的粘度并改善压 裂液的温度稳定性。同时，延迟交联使管路中流动的大部 分是线性胶，而能形成低的泵送摩阻。
发展的方向是低成本、低伤害。 交联冻胶在上世纪60年代末开始使用，被认为是
压裂液技术上的重大进步。交联冻胶在使用上表现出 很强的粘弹性和塑性，在水力造缝与携砂能力等方面 优于线性胶压裂液。
二、压裂液概述
（2）油基压裂液体系
适用于低压、偏油润湿、强水敏的储层。
（3）乳化压裂液体系
适用于水敏、低压地层。
时间较长； 压裂液的pH值应控制在合理的范围。
3.压裂液添加剂-表面活性剂
破乳剂，与原油之间配伍性好，有效破除油 液乳化。
助排剂，降低表、界面张力，增大接触角， 减小毛管力，有利于压裂液返排。
互溶剂，可与烃和水互溶的化合物，降低水 溶液的表面张力，促进残液的返排。
3.压裂液添加剂-粘土稳定剂
防止粘土膨胀、分散和运移 无机盐KCl，提高压裂液矿化度，有效压缩使粘土膨
胀的双电层，并且钾离子大小恰能进入粘土的硅氧四 面体的六角空间，防止粘土膨胀、分散和运移。 阳离子聚合物，带正电的表面活性剂被带负电的粘土 吸附，造成电荷中和并降低粘土的离子交换能力，使 粘土不再因吸附水合阳离子而发生膨胀。
行业标准SY/T6216-1996规定交联剂检测8项指标，关键 是交联时间、耐温能力和破胶能力。
有机硼交联压裂液具有可控制的延迟交联作用、耐高温和 自动破胶三大特性。
3.压裂液添加剂-破胶剂
使压裂液交联冻胶发生化学降解，由大分子变成小分 子，有利于压后返排，减少储层伤害。
水基交联冻胶压裂掖常用的破胶剂有酶、氧化剂（常 用过硫酸盐）和酸。
3.压裂液添加剂-杀菌剂
所有的水含有细菌； 水基液必须加有杀菌剂； 杀菌剂能控制厌氧菌或喜氧菌繁殖； 细菌侵袭有机聚合物，损坏其链和降低粘度。
加入杀菌剂主要是为了防止因聚合物降解 导致粘度下降，影响交联、携砂。
3.压裂液添加剂-简述
添加剂类型 功能
代表产品
杀菌剂
杀死细菌
1227、甲醛
破胶剂
一、压裂液介绍
1.压裂液(fracturing Fluid)定义 -压裂施工中用到的工作液。 -压裂液是由多种添加剂按一定配比形成 的非
均质不稳定化学体系。
-按泵注顺序和所起的作用不同，压裂液分为
预前置液、前置液、携砂液源自文库顶替液。
一、压裂液介绍
2.压裂液应用必备的条件
-与地层岩芯和流体配伍性良好； -能造出一定宽度、有足够导流能力的裂缝； -造缝并沿涨开的裂缝输送支撑剂； -耐温、耐剪切； -施工完成后能够破胶，迅速返排； -易于控制、安全； -经济可行。
常用稠化剂性能
稠化剂
香豆胶 田菁胶
含水量 水不溶物 （%） 含量(%)
4.5-9.0 6.0-13.0 8.0-14.0 20.0-35.0
1%溶液粘度
30℃、170S-1、 mPa.s
160-210
120-160
胍尔胶（巴基斯坦） 羟丙基田菁胶
羟丙基胍尔胶（国内） 羟丙基胍尔胶（美国）
9.5 6.0-11.0 7.0-12.0
生物酶和催化氧化剂适应于21-54℃； 一般氧化剂适应于54-93℃。 低温破胶活化剂，针对过硫酸铵分解温度较高而开发
的还原性化学品，有效降低了破胶剂活化温度。
3.压裂液添加剂- pH值调节剂
pH调节剂可控制稠化剂水合增粘速度、交联剂 所需的pH值范围和交联时间；
当pH值较低时，大多数液体迅速破胶； 当pH值较高时，压裂液的温度稳定性好，破胶
（4）泡沫压裂液体系
适应于低压、水敏性储层，特别是气藏。
所占比例（%）
二、压裂液概述
美国不同压裂液类型发展趋势对比
100
90
80
70
60
油基压裂液
50
水基压裂液 泡沫压裂液
40
清洁压裂液
30
20
10
0
195500
196600
1970
1980
年代
199900
2010000
三、压裂液添加剂
1.构成水基交联冻胶压裂液体系主要包括
稠化剂 杀菌剂 破胶剂 pH值调节剂 表面活性剂 粘土稳定剂
发泡剂 温度稳定剂 转向剂 降滤剂 交联剂
三、压裂液添加剂
2.压裂液添加剂应用的基本要求 －每种液体需要最少的添加剂； －检查所有添加剂的配伍性； －添加剂对温度和pH的敏感性，按设计的配比
加入。
3.压裂液添加剂- 稠化剂
水溶性聚合物作为稠化剂(增稠剂)是水基压裂 液的基本添加剂。
二、压裂液概述
1.压裂液按化学性状分类（分散介质） -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 -醇基--甲醇 -气体--纯二氧化碳
二、压裂液概述
(1) 水基压裂液体系 水基压裂液：交联冻胶压裂液和线性胶压裂液。 交联冻胶压裂液：是目前压裂液应用的主要类型，
植物胶（如胍尔胶、香豆胶、田菁胶、皂仁胶、 槐豆胶、魔芋胶和海藻胶）及其衍生物
纤维素的衍生物(如羧甲基纤维素、羟乙基纤 维素等)；
合成聚合物（如聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯 酰胺、羧甲基聚丙烯酰胺等）,以及生物聚合物 （黄胞胶）。
胍胶是一种由甘 露糖和半乳糖组成的 长链高分子聚合物， 原料是生长在巴基斯 坦和印度的胍胶豆胚 乳。胍胶粉有15%18%的不溶残余物。 利用丙烯氧化物可将 胍胶改性为羟丙基胍 胶（HPG），可去除 聚合物中大量的植物 成分，水不溶残余物 最小时仅含2%-4%。
8.2
20.0 7.5-16.0 8.0-15.0
4.4
309 100-160 170-280
297
按行业标准SY/T5764-1995和SY/T5766-1995检测七项,重 要的、直接影响压裂液性能的指标是水不溶物和粘度。
3.压裂液添加剂-交联剂
交联剂是能通过交联离子（基团）将溶解于水中的高分 子链上的活性基团以化学链连接起来形成三维网状冻胶 的化学剂。
常用交联剂一般分为无机和有机两类，无机类有十水合 四硼酸钠（俗成硼砂），一般为非延迟交联；有机类包 括有机硼络合物（JL系列），多为可延迟交联。
交联时间为线性胶溶液加入交联剂至呈现刚性结构所需 要的时间。
3.压裂液添加剂-交联剂
延迟交联有利于交联剂的分散，产生更高的粘度并改善压 裂液的温度稳定性。同时，延迟交联使管路中流动的大部 分是线性胶，而能形成低的泵送摩阻。
发展的方向是低成本、低伤害。 交联冻胶在上世纪60年代末开始使用，被认为是
压裂液技术上的重大进步。交联冻胶在使用上表现出 很强的粘弹性和塑性，在水力造缝与携砂能力等方面 优于线性胶压裂液。
二、压裂液概述
（2）油基压裂液体系
适用于低压、偏油润湿、强水敏的储层。
（3）乳化压裂液体系
适用于水敏、低压地层。
时间较长； 压裂液的pH值应控制在合理的范围。
3.压裂液添加剂-表面活性剂
破乳剂，与原油之间配伍性好，有效破除油 液乳化。
助排剂，降低表、界面张力，增大接触角， 减小毛管力，有利于压裂液返排。
互溶剂，可与烃和水互溶的化合物，降低水 溶液的表面张力，促进残液的返排。
3.压裂液添加剂-粘土稳定剂
防止粘土膨胀、分散和运移 无机盐KCl，提高压裂液矿化度，有效压缩使粘土膨
胀的双电层，并且钾离子大小恰能进入粘土的硅氧四 面体的六角空间，防止粘土膨胀、分散和运移。 阳离子聚合物，带正电的表面活性剂被带负电的粘土 吸附，造成电荷中和并降低粘土的离子交换能力，使 粘土不再因吸附水合阳离子而发生膨胀。
行业标准SY/T6216-1996规定交联剂检测8项指标，关键 是交联时间、耐温能力和破胶能力。
有机硼交联压裂液具有可控制的延迟交联作用、耐高温和 自动破胶三大特性。
3.压裂液添加剂-破胶剂
使压裂液交联冻胶发生化学降解，由大分子变成小分 子，有利于压后返排，减少储层伤害。
水基交联冻胶压裂掖常用的破胶剂有酶、氧化剂（常 用过硫酸盐）和酸。
3.压裂液添加剂-杀菌剂
所有的水含有细菌； 水基液必须加有杀菌剂； 杀菌剂能控制厌氧菌或喜氧菌繁殖； 细菌侵袭有机聚合物，损坏其链和降低粘度。
加入杀菌剂主要是为了防止因聚合物降解 导致粘度下降，影响交联、携砂。
3.压裂液添加剂-简述
添加剂类型 功能
代表产品
杀菌剂
杀死细菌
1227、甲醛
破胶剂