压裂液配方表
清洁压裂液
³È¨ Õ ¶ £ mPa.s)
◆携砂性能
与胍胶等聚合物类压裂液不同，胍胶主要靠粘度携砂，清洁压裂液
靠粘弹性携砂，在较低的粘度下就能有效地携带支撑剂。
清洁压裂液与胍胶压裂液携砂粘度对比表
携砂粘度（mPa•s） 剪切速率（s-1） 胍胶压裂液 清洁压裂液
100 170
◆主要成分
▲多种阳离子表面活性剂 （HD-22）；
▲盐；
▲胶束促进剂（HD-11）；
▲水。
★推荐配方：1% 表面活性剂 +2%KCl+0.5%促进剂
◆增稠与破胶机理
★增稠 活性剂浓度提高→ 分子
聚集→球状胶束→棒状胶束→网
状胶束→粘弹性胶体
★破胶a.胶体接触烃类→胶束膨 胀→缠绕的胶束打开→粘度降低 →溶于烃溶液中； ★破胶b.胶体被地层水稀释→破坏
高 新 技 术 推 广 项 目
清 洁 压 裂 液
内
一、油井井压裂中的应用情况 四、性能特点 五、配液注意事项
一、公司简介
濮阳宏大化工总厂是一集科研开发、生产经营为一体的现代 企业。主营业务：医药中间体系列、油田采油助剂系列、钻井助 剂系列、石油工程技术服务等。公司通过ＩＳＯ9000质量管理体
排 量 (m3/min)
14 12 10
施工数据
20 15
油 压 (Mpa) 套 压 (MPa)
施工数据
8 6
10 5
4 2
0
0
11
13
15
0
1
2
3
4
5
7
9
11
13
15
17
时 间 (min)
时 间 (min)
压裂液
压裂液1油层造缝机理 (2)1.1 油层压裂原理 (2)1.2裂缝形成 (3)1.3影响裂缝形成的因素 (5)1.4油层水力压裂的作用 (5)2压裂液性能及分类 (6)3水基压裂液 (8)3.1天然植物胶水基压裂液 (8)3.2纤维素衍生物压裂液 (15)3.3合成聚合物压裂液 (16)3.4水基压裂液添加剂 (18)4油基压裂液 (29)4.1稠化油压裂液 (29)4.2油基冻胶压裂液 (29)5泡沫压裂液 (31)5.1泡沫压裂液的组成 (31)5.2泡沫压裂液的性能及表征 (33)5.3影响泡沫压裂液性能的因素 (35)6清洁压裂液 (36)6.1粘弹性表面活性剂压裂液的特点 (37)6.2清洁压裂液的流变性能和应用性能 (37)6.3清洁压裂液的现场施工工艺及应用情况 (40)7压裂液性能评价 (41)7.1裂缝几何尺寸与压裂液粘度的关系 (41)7.2压裂液滤失性 (41)7.3压裂液流变学 (42)7.4压裂液流变性 (44)8压裂工艺技术 (49)8.1选井选层 (49)8.2压裂施工工艺 (49)8.3高砂比压裂技术 (50)8.4人工隔层控制垂向裂缝高度技术 (50)参考文献 (53)油层水力压裂，简称为油层压裂或压裂，是20世纪40年代发展起来的—项改造油层渗流特性的工艺技术，是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施。
它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，随即在井底附近形成高压。
此压力超过井底附近地层应力及岩石的抗张强度后，在地层中形成裂缝。
继续将带有支撑剂的液体注入缝中，使缝向前延伸，并填以支撑剂。
这样在停泵后即可形成一条足够长，具有一定高度和宽度的填砂裂缝，从而改善油气层的导流能力，达到油气增产的目的(如图3-1)。
图3-1压裂过程示意图在提高油气产量和可采储量方面，水力压裂起着重要的作用。
1947年出现的压裂技术已成为标准的开采工艺，到1981年压裂作业数量已超过80万井次，至1988年，作业总数发展至100万井次以上，大约近代完钻井数的35%~40%进行了水力压裂。
压裂液配制应注意的问题及解决方法
代表产品
甲醛 APS、胶囊 NaOH、Na2CO3 KCl、NH4Cl 柴油、煤油、粉陶 丙烯酰胺共聚物
EDTA 硫代硫酸钠 阴、阳离子表面活性剂 YL-JL-4、CYB-160
第二页，共19页。
目录
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二、配液前准备工作
1、压裂液罐准备 按照设计液量准备压裂液罐；
罐内无机、水基交联冻胶压裂液体系组成
添加剂名称
杀菌剂 破胶剂 pH调节剂 粘土稳定剂 降滤失剂 降阻剂 金属离子螯合剂 温度稳定剂 表面活性剂 交联剂
功能
灭菌 降低液体粘度 调节液体pH 防止粘土膨胀 提高液体效率 降低液体摩阻
防垢 提高液体抗温能力 降低液体表、界面张力
一、压裂液简介
1、压裂液的定义
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，压裂液分为前置液、携砂液和顶替液。
2、压裂液按化学性状分类（分散介质）
水基——交联冻胶
油基——稠化柴油（原油） 乳化——油包水、水包油 泡沫——氮气、二氧化碳、双元 醇基——甲醇
第十三页，共19页。
五、常见问题及解决方法
问题二：配好的液体交联时间过快或过慢
原因1：液体循环时间短，导致pH调节剂与液体混合不均； 解决方法：增加循环时间和循环排量。 原因2：瓜胶和交联剂浓度较低，导致液体交联时间较长； 解决方法：适当优化瓜胶和交联剂浓度。 原因3：液体内含有一定浓度APS时，交联时间变短。 解决方法：优化破胶剖面，在施工压力较低时，变短的交联时间可忽略不计。
4、压裂液几个重要指标参考值
瓜胶浓度（%） 粘度（mpa*s）
粘
0.35
速溶胍胶压裂液体系性能评价
（170s-1，1Hr）
Ș/mPa.s
T/ć
图ഴ2 1đ00с℃ু下㻸⏨压Ⲻ㋎裂ᓜ液ᰬ的䰪ᴨ粘㓵度δ-时V间曲+Uε线
（170s-1，1.5Hr）
Ș/mPa.s
T/ć
图3 120℃下压裂液的粘度-时间曲线 （170s-1，2Hr）
Visicosity,mPa.s
配
方1压.5
裂
液
进
行了耐
t,min
3
120℃
0.5%BFC+0.1%NaOH+1%KCl+0.5t,%m硼in 交联剂
2
3 120ć
0.5%BFC + 0.1%NaOH + 1%KCl + 0.5%⺬Ӕ㚄ࡲ
2 ഴ đсু㻸⏨Ⲻ㋎ᓜᰬ䰪ᴨ㓵δV+Uε
fracturing fluid system. The experimental results show that the swelling speed of instant guaniding gum fracturing fluid system is fast，
this system has a low damage to formation and has broad application prospects in large-scalefracturing operations
Visicosity,mPa.s
工的要求，需要实现压裂液即配即用，速溶胍胶压裂液体
Visicosity,mPa.s
系应运而生。本文开展了速溶胍胶压裂液体系的评价研
压裂液
邻位顺式羟基
钠羧基、酰胺基、邻位 反式羟基
邻位顺式羟基
邻位顺式羟基
酰胺基团
聚合物举例
耐温能力 交联特性
优点 缺点
植物胶及衍生物
羧甲基植物胶、羧甲基 纤维束
植物胶及衍生物
植物胶及衍生物
聚丙烯酰胺及其衍生 物
小于100℃ 快速交联 清洁无毒，成本低
耐温能力差
小于120℃ 锆酸盐（碱性）：
100～150℃
庆阳长庆井下油田助剂有限责任公司
2.1交联剂的主要作用 交联剂是决定压裂液粘度性质的主要因素之一。 交联剂与稠化剂发生交联反应，使体系进一步增稠 形成冻胶，成为典型的粘弹流体，粘弹性能的好坏 直接影响压裂液的造缝能力，与形成的裂缝长度密 切相关。
庆阳长庆井下油田助剂有限责任公司
2、2常用的交联剂类型
庆阳破胶后的残渣率影响比较大，当压裂完成
，压裂液破胶后，稠化剂中的不溶物质都将变为残渣，容 易在填砂裂缝中沉淀，造成二次伤害，使填砂裂缝的导流 能力降低。 • 因此，选取水化性能好，稠化能力强，水不溶物含量低 且易于与多种交联剂交联成冻胶的稠化剂是保证压裂液理 想性能和压裂效果的先决条件。
庆阳长庆井下油田助剂有限责任公司
2、交联剂
• 交联剂是通过交联离子（基团）将溶解于水中的聚合物 线性大分子链上的活性基团以化学键或配位键连接起来 形成三维网状结构的化学剂。
• 交联剂的选用由聚合物可交联的官能团和聚合物水溶液 的pH值决定，比较常用的且形成工业化的交联剂为硼砂 、有机硼、有机锆和有机钛等。
稠化剂的主要作用是增粘，次要作用是降低滤失和减少压 裂液摩阻等作用。
它的水溶液通过与交联剂的交联作用，形成高分子网架结 构的高粘弹冻胶，使其达到悬浮支撑剂和高裂缝粘度的要 求。
压裂实施方案
压裂实施方案一、前言压裂技术是一种常用的油气田增产技术，通过将压裂液注入油气层，使裂缝得以扩展，从而提高油气产量。
在实施压裂作业时，需要制定详细的实施方案，以确保作业顺利进行，达到预期效果。
本文将针对压裂实施方案进行详细介绍。
二、作业前准备1. 地质勘探：在进行压裂作业前，需要对目标油气层进行地质勘探，了解地层构造、裂缝分布、岩性特征等信息，以便制定合理的压裂方案。
2. 设备准备：准备好压裂液、压裂泵、管线、控制系统等作业所需设备，确保设备完好，能够满足作业需要。
3. 人员培训：对参与压裂作业的人员进行培训，包括安全操作规程、紧急救援措施等，确保作业人员具备必要的技能和知识。
三、压裂液配方1. 压裂液成分：根据地层特征和作业需求，确定压裂液的成分，包括水、添加剂、控制剂等，确保压裂液具有适当的黏度、密度和流变性能。
2. 压裂液配比：按照设计要求，合理配比各种添加剂和控制剂，确保压裂液的性能符合作业需求。
3. 压裂液性能测试：在配制好的压裂液中进行性能测试，包括黏度、密度、流变性能等指标的测试，确保压裂液达到设计要求。
四、压裂参数设计1. 压裂施工参数：根据地层特征和作业需求，设计压裂施工参数，包括注入压力、注入速度、注入量、压裂液性能要求等。
2. 压裂施工方案：制定详细的压裂施工方案，包括施工进程、操作步骤、控制要点等，确保施工过程中能够按照设计要求进行。
3. 压裂监测方案：制定压裂监测方案，包括裂缝扩展监测、地层变形监测、作业安全监测等，确保作业过程中能够及时发现和处理问题。
五、作业实施1. 压裂设备调试：对压裂设备进行调试，确保各项参数符合设计要求，作业前进行设备漏失检查。
2. 压裂作业进行：按照设计方案，进行压裂作业，严格控制压裂液的注入参数，及时调整作业参数，确保作业效果达到预期。
3. 压裂监测：在作业过程中，对压裂效果进行实时监测，及时调整作业参数，确保压裂效果符合设计要求。
六、作业结束1. 压裂效果评价：对压裂效果进行评价，包括裂缝扩展情况、地层变形情况、产量提升情况等，总结作业经验。
压裂液-专题一
可得到 可得到 WG-8 可得到
WG17 LGCVI
WG-18
NWG-70 NWG-31 SLR,LFC-3 NWG-31, GW-38 NWG-11SLR, XLFC-1,GC-2
油 基 压 裂 液 中 的 CMHPG胶 油 基 压 裂 液 中 的 CMHPG粉
在油基压裂液中的瓜胶。 XLFC1
LGCIV, LGC-8
表4 羟丙基瓜尔胶与国外有关公司同类产品的性能对比
测定项目
超细HPG 稠化剂 淡黄色粉末
100
GRJ-11
淡黄色粉末
WG-16
外观
（120目） ≥ （200目） ≥
荧光白色粉末
99
98
细度
从表4中，我们可以看出，我们新研制的 超细HPG稠化剂的性能已经超过国外的有关 7.0 8.0 7.2 含水≤% 同类产品的性能。已经工业化生产的GRJ-11 0.5%粉比的表观粘 也已经达到国外同类产品的水平。 70 58.5 59.5 度≥mPa.s
在实验时，我们同时作了粘度恢复实验，包括冷却、
和剪切降解对粘度的影响。
B:OBC—2交联剂交联的羟丙基瓜胶 压裂液的性能
700 600
© ³ È ¨ Õ ¶ £ mPa.s£
HPG1 HPG2
500 400 300 200
100 结论 ：用OBC—2有机硼交联剂交联的压裂 0
15 30 45 60 75 90 105 120 液在120℃、170s-1的条件下，仍有较高的粘 ô Ð ±ä ¨ ¼ Ç Ê ¼ £ min£ © 度，这样，保证了该压裂液在该条件下仍可 以很好的悬砂、造缝，完全能满足现场施工 ¼ ¢ » ¨Ì þ  ³ È æ ô Ð ±¼ Ä ä ¯ Ø µ Í 1¡ Ò ¶ õ ¼ Ï Õ ¶ Ë ¼ Ç Ê ä µ ±» ¹ Ï 的需要。
压裂液的主要成分
压裂液的主要成分压裂液是一种在油气井压裂作业中使用的重要工艺液体，它主要由多种成分组成。
本文将详细介绍压裂液的主要成分及其作用。
一、水水是压裂液的主要成分之一，通常占到总体积的90%以上。
水的主要作用是作为溶剂，用于溶解其他成分，形成均匀的液体，从而提高压裂液的流动性和扩散性。
此外，水还可以与其他添加剂发生化学反应，形成一些有益的产物，进一步增强压裂效果。
二、砂砂是压裂液中的固体颗粒成分，通常用于增加液体的黏稠度和密度，从而增加液体在井下的扩散能力。
砂的选择和使用需要考虑到其颗粒大小、形状和硬度等因素，以保证在压裂过程中能够达到预期的效果。
三、聚合物聚合物是一种高分子化合物，可以增加压裂液的黏稠度和粘度。
通过添加聚合物，可以提高液体在井下的携砂能力，增加压裂液在裂缝中的停留时间，从而增强裂缝的封堵能力。
此外，聚合物还可以形成一层薄膜覆盖在岩石表面，减少与岩石的摩擦，降低能量损失。
四、添加剂除了上述成分外，压裂液中还常常添加一些特定的化学物质，以实现特定的效果。
例如，pH调节剂可以调节液体的酸碱度，控制液体与岩石的相互作用；抗菌剂可以防止细菌和微生物的滋生，保持液体的稳定性；分散剂可以防止砂颗粒结团，保持液体的均匀性等。
这些添加剂的选择和使用需要根据具体的井下情况和作业需求来确定。
五、润滑剂润滑剂是一种用于减少液体与井壁以及管道摩擦的添加剂。
润滑剂可以降低液体在井下的阻力，提高液体的流动性和扩散性，从而增加压裂作业的效率。
此外，润滑剂还可以减少液体与管道之间的摩擦，降低能量损失。
六、酸化剂酸化剂是一种用于改善岩石导流能力的添加剂。
通过添加酸化剂，可以溶解岩石中的一些碳酸盐矿物，扩大裂缝的面积和长度，提高岩石的导流能力，增加压裂液在裂缝中的渗透能力。
压裂液的主要成分包括水、砂、聚合物、添加剂、润滑剂和酸化剂等。
这些成分各自具有不同的作用，通过合理的配比和使用，可以提高压裂作业的效率和效果。
在实际应用中，需要根据具体的工作条件和要求，选择合适的压裂液成分，并进行适当的调整和优化，以达到最佳的压裂效果。
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压裂液配方表
名称 活性水
/25m³
防膨降黏
液/15m³
滑溜水
/90m³
原胶
/360m³
交联
（Kg）
合计
（Kg）
厂家
KCl 300 300
TDC-15 1000 1000
RSJ-12 1000 1000
JK粘土稳定
剂
400 3600 4000 华油天成JK助排剂 200 600 1800 2600 华油天成JK交联促进
剂
400 1400 1800 华油天成杀菌剂JA-1 40 180 220 /
JK羧甲基胍
胶
175 **** **** 华油天成清水 200 200 / JK交联剂 1200 1200 华油天成过硫酸铵 75 75 /
胶囊破胶剂 20 20 /
备注：①、配液用水pH值6~8，pH值＞8时，用柠檬酸调节至pH=7。
②、配基液时，先用射流真空吸入羧甲基胍胶，防止形成鱼眼，大排量循环20分钟以上，粘度(≥60mPa.s)达到要求后，再加入粘度稳定剂、助排剂、交联促进剂、抑菌剂，料加完后大排量循环15分钟以上，使上下液体的pH值11~12。
③、施工时JK交联剂的用量按0.2%→0.15%从大→小加入，前置液按8L/min，加砂后期6L/min加入。
破胶剂用量按0.005%（0.2Kg/min）→0.05%（2Kg/min）从小→大锥形加入，在200Kg塑料桶中加入200Kg清水、25Kg过硫酸铵，搅拌均匀，前置液按0.5L/min加入，开始加砂时先追加20Kg胶囊破胶剂。
备注：①、施工单位负责添加交联剂、破胶剂；
②、采油工程研究院人员上井指导交联剂、破胶剂的添加。
压裂液的性能要求
①、具有抗剪切性能好、延迟交联、摩阻低、携砂性能好、破胶彻底、返排性能好、对地层伤害小等有点，充分考虑与地层及井内流体的配伍性。
②、抗高剪切能力：在油层温度条件下170/S-1，剪切80min，粘度≥150MPa.s。
③、油管内压裂液过交联。
交联比0.25%-0.3%。
支撑剂要求
射孔用天然石英砂性能指标：28MPa下，破碎率≤14%。