EM30降阻剂滑溜水压裂液在水平井中的应用

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EM30降阻剂滑溜水压裂液在水平井中的应用

EM30降阻剂滑溜水压裂液在水平井中的应用

EM30降阻剂滑溜水压裂液在水平井中的应用摘要:通过添加了EM30降阻剂的滑溜水压裂液在水平井中进行现场试验,表明滑溜水压裂液在水平井施工中摩阻减阻效果突出,携砂效果显著,无论是射孔液还是压裂液都能反复回收利用,起到了减少储层伤害,缩短施工周期,降低生产成本的作用。

关键词:降阻剂滑溜水压裂液一、滑溜水压裂液目前应用现状长庆油田从2011年开始,随着致密油水平井体积压裂的增多,滑溜水压裂液的使用随之得到了广泛应用,多数情况下滑溜水的配方以超低浓度胍胶为主,浓度在0.08%左右,一般由降阻剂,杀菌剂,粘土稳定剂及助排剂等组成,同时具有较强的防膨性能,其粘度很低,一般在10mPa.s左右。

随着致密油气层的开发,致密油气层矿物含量高,天然裂缝发育,因此低粘度的液体更容易进入地层沟通天然裂缝,从而形成复杂的网络裂缝体系,另外由于裂缝复杂,形成的单个裂缝宽度很窄,因此对于支撑剂粒径要求较小。

致密储层一般具有厚度大的特点,因此为了沟通更多天然裂缝和更大泄流面积需要提高排量,所以要求泵注液体的摩阻要低。

致密油气储藏压裂改造规模大,所需液量大,所以要求液体成本低。

通过这几年长庆油田致密油体积压裂的开发,滑溜水压裂液一直在与时俱进,不断改善。

EM30滑溜水压裂液具有无固相残留、低伤害、低摩阻、高效返排和重复利用率高等显著优势。

目前已在体积压裂中规模化应用已达100余段次,较常规滑溜水相比,摩阻降低50%以上,水力喷射压力可降低5-10MPa,与原用的滑溜水相比,现场配制简单,返排液回收重复利用率达85%,成本降低60%。

二、滑溜水与常规胍胶对致密储层伤害对比分析致密油气压裂以低粘携砂,大排量、低砂比、大规模为主要施工方式,采用“低粘+交联混合” 压裂液技术。

大量的入地液量沿缝壁渗滤人储集层,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,造成储层伤害,从而影响改造效果。

滑溜水压裂液体系中减阻剂的优选

滑溜水压裂液体系中减阻剂的优选

滑溜水压裂液体系中减阻剂的优选张颖;余维初;吴军;胡传炯;丁飞;银伟【摘要】滑溜水压裂液体系是针对页岩气开发而发展起来的一种新型压裂液体系,其中的最核心助剂是减阻剂,它可以有效地降低施工过程中的摩阻,提高压裂效率与页岩气井产能,降低储层改造的生产成本.针对目前页岩气井现场压裂施工工艺要求,对减阻剂分散性能、减阻性能、返排液重复利用性能、生物毒性等性能进行评价,优选出J HFR-2纳米复合液体减阻剂.该减阻剂具有黏度低、高效速溶、适用于返排液、无生物毒性、可以实现自动化泵入、降低工人的劳动强度、节约生产成本的优点.【期刊名称】《石油天然气学报》【年(卷),期】2015(037)009【总页数】3页(P53-55)【关键词】滑溜水;减阻剂;高效速溶;返排水;无毒【作者】张颖;余维初;吴军;胡传炯;丁飞;银伟【作者单位】长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州 434023;非常规油气湖北省协同创新中心,湖北武汉 430100;非常规油气湖北省协同创新中心,湖北武汉430100;非常规油气湖北省协同创新中心,湖北武汉430100;长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州 434023;中原石油工程井下特种作业公司,河南濮阳457001【正文语种】中文【中图分类】TE357.12页岩储层具有低孔、低渗的特点,其储量丰度低,开采难度大,一般无自然工业产量。

为了实现页岩气的高效开发,主要核心技术就是水平井钻井技术与水平井分段压裂技术。

水力压裂是通过在地层产生诱导应力,改变原始地应力的分布,最终形成网状裂缝,从而提高产能。

水力压裂的关键是选用合适的压裂液,页岩气开发多选用滑溜水压裂液体系[1~3]。

减阻剂是滑溜水压裂液体系中的最核心的组成部分,它的性能尤为重要,但目前国内使用的减阻剂在应用过程中存在着诸多问题,如溶解困难,生物毒性强,抗盐、抗钙性能低,在返排液中减阻性能差等[4]。

滑溜水压裂支撑剂在水平井筒内沉降规律研究

滑溜水压裂支撑剂在水平井筒内沉降规律研究

水平井直径、 排量、 砂 比、 压裂液黏度等参数对临界 沉降速度和临界再 悬浮速度 的影响。实验结果 表明: 支撑剂的临界沉降速度和临界再悬浮速度随着砂比、 水平井直径 的增大而增 大, 随着压裂液
黏度 的 增 大而减 小 ; 临界 速度 受水 平 井筒直 径 、 压 裂液黏 度 影响较 大 , 受砂 比影 响较 小 ; 在 相 同条件
一 7 5一
从 图 2可 以看 出 , 6 c n l 直 径 管道 内 的支撑 剂 沉
大; 当压 裂液 黏 度 为 2 mP a・ S时 , 随着 管 道 直 径 由 3 . 8 C I T I 增大到 6 C I T I , 临界沉 降速 度 由 1 . 1 m / s 增 至
测 压裂后 压 力 的变 化及 支撑 剂沿水 平井 筒 的分布 情 况 。2 0 1 3年 , A t u l B o k a n e 等人建 立 C F D模 型 , 认 为 支撑剂 在水 平井 筒 中沉 降主要是 由于压裂 液流 速 过 低 或 支 撑 剂 密 度 过 大 导 致 。 国 内 胥 元 刚 在
N o v o t n y 提 出了模拟 支撑 剂在 裂缝 内沉 降 的方 法 。 2 0 1 3年 , 温庆 志 - 6 采 用透 明平 行板 垂 直裂 缝 物 理模
型, 研究 了支 撑剂 在 裂 缝 中形成 的砂 堤 形 态 。关 于
水平井筒 中支撑 剂沉 降规律研究 , 1 9 8 8年 , A . w. L a y n e 建立 了水平井筒中液体流动的三维模型 , 预
2 0 1 5年 7月 第 3 0卷第 4期
西安石油大学学报 ( 自然科学 版)
J o u r n a l o f X i a n S h i y o u U n i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )

新型滑溜水压裂液的性能研究

新型滑溜水压裂液的性能研究

新型滑溜水压裂液的性能研究新型滑溜水压裂液的性能研究摘要:本论文通过对新型滑溜水压裂液的性能研究,对该液体在岩石破裂中的应用效果进行了探讨。

研究表明,新型滑溜水压裂液具有良好的渗透性和扩散性能,能够有效地刺激岩石的破裂和裂缝扩展,因此具有较好的应用前景。

关键词:滑溜水压裂液、性能研究、渗透性、扩散性、岩石破裂1. 研究背景滑溜水压裂技术是一种将液体射入岩石内部,使岩石自然断裂和破裂的技术。

该技术是一种用于石油和天然气的采集过程中对井壁进行完善的工具。

不同种类的滑溜水压裂液在采油采气的过程中具有相应的应用效果。

但是,现有的传统滑溜水压裂液在应用过程中存在一些问题,如有毒、易燃等。

因此,开发研究新型滑溜水压裂液,提高其应用效果,是当前的一项重要工作。

2. 实验方法本论文选取了自然岩石样本,通过实验研究新型滑溜水压裂液在岩石中的作用效果。

实验过程中主要采取以下方法:2.1 研究滑溜水压裂液的渗透性和扩散性能通过对不同密度和粘度的滑溜水压裂液的渗透性和扩散性能进行研究,评估其在岩石中的推进能力和扩散能力。

2.2 监测岩石的断裂和裂缝扩展情况在实验过程中,通过监测岩石的变形情况、应力变化等指标,评估新型滑溜水压裂液在岩石中的破裂效果和裂缝扩展情况。

3. 实验结果通过实验研究发现,新型滑溜水压裂液,具有良好的渗透性和扩散性能。

经过各项指标测试,滑溜水压裂液达到浓度和粘度的平衡状态,可以达到最好的渗透和扩散效果。

同时,通过对岩石的变形情况、应力变化等指标的检测,可以看到新型滑溜水压裂液可以实现对岩石破裂、裂缝扩展等效果的提高。

由此得出,新型滑溜水压裂液具有更优秀的应用效果,其渗透性和扩散性能较好,可以有效地刺激岩石的破裂和裂缝扩展。

4. 结论本论文通过实验研究新型滑溜水压裂液的性能,发现其在岩石破裂和裂缝扩展中的应用效果更佳,具有良好的应用前景。

研究并分析了滑溜水压裂液的渗透性和扩散性能,发现浓度和粘度的平衡是获得最佳应用效果的关键。

减阻剂--滑溜水压裂

减阻剂--滑溜水压裂

减阻剂--滑溜水压裂滑溜水压裂液是指在清水中加入少量的滑溜水压裂用减阻剂,一定量支撑剂以及表面活性剂、黏土稳定剂等添加剂的一种压裂液,又叫做减阻水压裂液。

由于滑溜水压裂施工中泵速较大,因而会产生较高摩阻。

作为减阻水体系的主剂,压裂用减阻剂的作用是减少压裂液流动时的摩擦系数,从而减少施工压力。

为了达到现场大排量条件下即配即用的目的,减阻剂不仅应具有较高的减阻性能,还应具有较好的溶解分散性能。

1、分散性能:减阻剂的分散性能可以用分散时间来表征,分散时间是指减阻剂聚合物完成溶解、破乳并且聚合物分子完全展开达到最大黏度所需要的时间,新乡市京华净水材料有限公司生产的乳液减阻剂,分散快且无需破乳,分散性能好。

2、减阻性能:减阻剂的减阻性能具体表现为减阻剂溶液流速加快和摩阻压降减少:当输送压力一定时,减阻效果表现为流速的增加;当流量一定时,减阻效果则表现为摩阻压降的减少。

新乡市京华净水材料有限公司生产的乳液减阻剂,价格低、用量少,且减阻效果可达60%以上。

近年来,页岩气能源的开采在中国受到越来越高的重视,作为北美地区页岩气体积改造的关键技术,滑溜水压裂液在中国具有广阔的应用前景。

滑溜水压裂的优势:1、传统的凝胶压裂液体系使用较高浓度的凝胶,这些凝胶的残留物以及在压裂过程中产生的滤饼会堵塞地层并降低裂缝导流能力。

而滑溜水压裂液中只含有少量的减阻剂等添加剂,并且易于返排,大大降低了地层及裂缝伤害,从而有利于提高产量。

2、滑溜水压裂液中的化学添加剂及支撑剂的用量较少,可节省施工成本40%~60%。

由于成本的降低,许多原来不具商业开采价值的储层便可以得到开发。

3、减阻水能够产生复杂度更高体积更大的裂缝网络。

这是由于减阻水具有较低的黏度以及施工时的泵入速率较高。

裂缝复杂度和体积的提高增加了储层的有效增产体积,使得产量增加。

4、由于减阻水中添加剂含量少,较为清洁,因此更易于循环利用滑溜水压裂优势总结:减阻水压裂液的优点是减阻效果好、低伤害、低成本、产生的裂缝网络复杂度高体积大、易于循环利用。

滑溜水–胶液一体化压裂液研究与应用

滑溜水–胶液一体化压裂液研究与应用

滑溜水–胶液一体化压裂液研究与应用
魏娟明
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】2022(50)3
【摘要】滑溜水黏度较低,不能满足造缝、携带大粒径支撑剂和高砂比施工要求,限制了非常规储层大型压裂效率的提高。

为此,以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和单体A为原料,采用反相乳液聚合法合成了一种耐高温、速溶型聚合物降阻剂SFFRE-1。

通过研发与降阻剂SFFRE-1配伍性好的高效助排剂和优选黏土稳定剂,形成了滑溜水–胶液一体化压裂液。

该压裂液耐温160℃,通过调整降阻剂SFFRE-1的加量,其黏度在1~120 mPa·s可调,在压裂施工过程中能够实现滑溜水和胶液在线混配及即时切换的要求。

该压裂液在四川盆地的页岩气井和胜利油田的致密油井进行了应用,压裂过程中压裂液表现出良好的降阻和携砂性能,降阻率最高达到86%,砂比最高达到43%。

研究和现场应用表明,滑溜水–胶液一体化压裂液能够满足非常规储层大型压裂施工需求。

【总页数】7页(P112-118)
【作者】魏娟明
【作者单位】页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室;中国石化石油工程技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.13
【相关文献】
1.加砂压裂用滑溜水返排液重复利用技术
2.胍胶压裂液与EM30压裂液的对比研究
3.胍胶压裂液与EM30压裂液的对比研究
4.新疆油田玛湖地层水配制有机硼胍胶压裂液的应用
5.新型“滑溜水+冻胶”压裂液体系在川中原油井成功应用
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水力喷射压裂技术在河南油田水平井的应用

水力喷射压裂技术在河南油田水平井的应用

压裂 前需进 行水 力喷 砂射孔 。 () 2 喷砂方 案 : 枪采用 6×中 . 喷 6 0mm 喷嘴 、 2 10 度相 位 角组 合 ( 层 安 装 3个 喷 嘴 , 下 两 层 相 位 每 上
6 。 0 )。
过 程 的控 制将会 使该 技术在 应 用过程 中受 到广泛 的
关注 。
() 1 水力 喷射 采用 定点 喷砂压 裂工 艺 , 段喷砂 每
() 1 河南 油 田赵平 8水 平 井成 功 实 施 的水 力 喷 射压裂 工艺 技术表 明 , 技 术 在 针对 水 平 井 压 裂工 该
艺上是 切 实可行 的 。
( ) 力喷射 压 裂 技术 在 河 南 油 田水 平 井储 层 2水 压裂 改造 中还 刚起 步 , 力 喷砂 射 孔 的效 果 与 起 裂 水
脱落 、 冲蚀 , 喷射 工 具磨 损 严 重 , 喷射 返 流 对 喷 射 工
具表 面 损伤等 问题 , 待 于 进 一 步对 工具 改 进 和 完 有 善 , 长喷射 工 具寿命 。 延 () 5 随着 泌 阳 凹陷 安 深 1井 页 岩气 特 大 型 压 裂
施工 的成功 , 一步 将 会 布 置 页 岩气 水 平 井 和 安 棚 下
收 稿 日期 :0 1—0 21 3—2 5
通道 。 目前河 南油 田选 用 的水力 喷射 压裂 技术 属 于 连 接油 管 的水力 喷 射 压 裂工 具 ( 枪 ) 孔 、 管压 喷 射 油 裂 +环 空 补液工 艺 , 它集 射孔 、 裂 、 压 隔离 为一 体 , 把
压 能转 变 为动 能 , 实现 定点 喷砂 压裂 施工 ; 采用 可 它
性 差 异大 。
() 3 注入 方式 : 用 油管 注入 、 空 补 液方 式 分 采 环 两段进 行加砂 压裂 施工 。

一种新型滑溜水压裂液降阻剂合成与应用研究

一种新型滑溜水压裂液降阻剂合成与应用研究

一种新型滑溜水压裂液降阻剂合成与应用研究程俊;裴金贵;徐仿海;吴向阳【摘要】Friction reducer is a core additive of slickwater fracturing fluid. A new type friction reducer was synthesized by inverse emulsion polymerization, and a slickwater fracturing fluid was prepared with the new friction reducer. Various properties of friction reducer were investigated as well as damage of the slickwater fracturing fluid to core permeability and fracture conductivity. The experimental results show that, the friction reducer has good friction reduction performance and sand carrying capacity; the damage rate of core permeability and proppant conductivity is low, the damage recovery rate of proppant conductivity can reach to 95.8%; the slickwater fracturing fluid has characteristics of low friction and high elasticity.%减阻剂是滑溜水压裂液的核心添加剂,采用反相乳液聚合法合成了一种新型降阻剂,并以其为主剂,配制了一种滑溜水压裂液体系。

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EM30降阻剂滑溜水压裂液在水平井中的应用
摘要:通过添加了EM30降阻剂的滑溜水压裂液在水平井中进行现场试验,表明滑溜水压裂液在水平井施工中摩阻减阻效果突出,携砂效果显著,无论是射孔液还是压裂液都能反复回收利用,起到了减少储层伤害,缩短施工周期,降低生产成本的作用。

关键词:降阻剂滑溜水压裂液
一、滑溜水压裂液目前应用现状
长庆油田从2011年开始,随着致密油水平井体积压裂的增多,滑溜水压裂液的使用随之得到了广泛应用,多数情况下滑溜水的配方以超低浓度胍胶为主,浓度在0.08%左右,一般由降阻剂,杀菌剂,粘土稳定剂及助排剂等组成,同时具有较强的防膨性能,其粘度很低,一般在10mPa.s左右。

随着致密油气层的开发,致密油气层矿物含量高,天然裂缝发育,因此低粘度的液体更容易进入地层沟通天然裂缝,从而形成复杂的网络裂缝体系,另外由于裂缝复杂,形成的单个裂缝宽度很窄,因此对于支撑剂粒径要求较小。

致密储层一般具有厚度大的特点,因此为了沟通更多天然裂缝和更大泄流面积需要提高排量,所以要求泵注液体的摩阻要低。

致密油气储藏压裂改造规模大,所需液量大,所以要求液体成本低。

通过这几年长庆油田致密油体积压裂的开发,滑溜水压裂液一直在与时俱进,不断改善。

EM30滑溜水压裂液具有无固相残留、低伤害、低摩阻、高效返排和重复利用率高等显著优势。

目前已在体积压裂中规模化应用已达100余段次,较常规滑溜水相比,摩阻降低50%以上,水力喷射压力可降低5-10MPa,与原用的滑溜水相比,现场配制简单,返排液回收重复利用率达85%,成本降低60%。

二、滑溜水与常规胍胶对致密储层伤害对比分析
致密油气压裂以低粘携砂,大排量、低砂比、大规模为主要施工方式,采用“低粘+交联混合” 压裂液技术。

大量的入地液量沿缝壁渗滤人储集层,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,造成储层伤害,从而影响改造效果。

因此需要对压裂液的伤害机理进行分析,开发新型低伤害、易返排压裂液。

压裂液滤液对岩心渗透率的伤害机理有敏感性伤害、水锁伤害、稠化剂引起的岩心内部堵塞伤害(吸附或滞留)和岩心端面滤饼(仅分析胍胶压裂液滤液)伤害等。

大量的压裂液岩心伤害证实,胍胶压裂液对基质的渗透率损害在20%以上,严重影响压裂的增产效果。

随着压裂液滤失,在支撑剂充填裂缝中,交联液体被浓缩了许多倍,被浓缩的交联聚合物如果在施工后没有降解或破胶后的残渣多,都对支撑裂缝的导流能力带来严重的伤害,尤其是对于致密油气储层,达不到预期的增产效果。

胍胶压裂液的主要伤害机理是稠化剂伤害(内部堵塞+端面滤饼,
伤害率大于15%),敏感性伤害和水锁伤害为次主要伤害机理(伤害率界于5%~15%)。

裂缝导流能力也是影响油井产量的主要因素,其是支撑裂缝宽度和支撑剂所在的渗透率的函数。

由于滤失,在支撑剂充填导中,交联的液体被浓缩了许多倍。

被浓缩的交联聚合物如果在施工后没有降解,那么将严重地削弱支撑充填层的渗透率。

因此测定压裂液对支撑剂裂缝长期导流能力的影响将十分重要。

支撑裂缝导流能力伤害实验方法:①注入1%KCl 溶液,测得初始裂缝导流能力;②注滑溜水压裂液或破胶后的胍胶溶液,测得此时的支撑裂缝导流能力;③再次注1%KCl 溶液,与第一次测得导流能力对比,可以获得滑溜水压裂液和胍胶溶液对支撑裂缝的伤害程度。

实验结果可知:滑溜水压裂液对支撑剂导流能力的伤害率是胍胶压裂液体系伤害率的一半,并且恢复率接近100%。

三、EM30滑溜水压裂液在水平井中的应用
根据前期致密油水平井体积压裂试验取得的成果和认识,针对致密储层,贯彻“体积压裂”理念,水平井改造以增大改造体积、提高单井产量为目标,通过“多簇射孔、高排量、大液量”实现人工主裂缝与天然微裂缝相互沟通,形成较大范围的缝网系统;同时采用“滑溜水+基液+交联液”的混合设计方式,增大低粘液体比例,降低压裂液对储层的伤害。

1.施工压力分析
通过选取西1井区6口水平井试验数据进行分析,其中西平23、西平25、西平24使用的是EM30减阻剂滑溜水,西平25、西平26、西平28使用的是浓度为0.08%的超低浓度胍胶滑溜水。

试验结果表明:在层位相同,储层物性相同,井深相同,施工工艺相同,泵注排量非常接近和钻具结构相同的条件下,与浓度为0.08%的超低浓度胍胶的滑溜水相比,EM30减阻剂滑溜水在水力喷射过程中,能够有效地降低喷射压力,通过比较得出,喷射压力降低5-8MPa,达到了保护喷枪喷嘴,延长喷枪使用段数的目的。

在地层压开之后,泵注前置液和滑溜水阶段油管压力的对比得出,使用EM30减阻剂滑溜水的三口井平均施工油压比使用0.08%的超低浓度胍胶的滑溜水的平均施工油压降低10~15MPa,降低摩阻效果十分明显,对于喷枪喷嘴的保护效果异常显著,达到了缩短施工周期,降低频繁起下钻换钻具卡钻和井涌溢流的风险。

不管是使用了EM30减阻剂还是0.08%的超低浓度胍胶的滑溜水,套压的降低效果两者基本一致。

在水力喷砂压裂过程中,油管压力反映的是管线摩阻,而套管压力体现的是地层裂缝延伸压力的变化,此时EM30减阻剂体现的是造缝、携砂的作用。

2.返排率分析
通过对八口井压裂后返排率的统计,西平23、西平25、西平24三口井是使用了0.08%的超低浓度胍胶的滑溜水的液体返排情况,其余井使用了EM30减阻剂滑溜水的液体返排情况,添加了EM30减阻剂滑溜水的施工液体返排率要高出20%,原因是EM30滑溜水压裂液中减租剂的主要成分是分子量只有300-400万
的聚丙烯酰胺,由于分子量小,所以在压后破解彻底,放喷返排效果好,说明该种新型滑溜水压裂液在返排方面作用明显,达到了减少储层伤害,保护储层的目的。

四、EM30滑溜水应用分析
根据多口水平井EM30滑溜水压裂液的使用情况可以得出,当施工排量1.0m3/min时,EM30添加体积为2.5L,当油管施工排量2.0m3/min时,EM30添加体积为5-7L,套管施工排量4.0m3/min时,EM30添加体积为8-10L。

这种体积的添加,可以保证压裂施工顺利正常进行。

EM30滑溜水环空加砂过程中,套管排量4.0方/min,油管排量2.0方/min时,喷射油压降低5-8MPa,滑溜水泵注阶段油管平均压力降低10-15MPa,套管平均压力变化不大,比较接近。

数据证明EM30减租剂滑溜水压裂液对于封隔器、喷枪的保护效果大大好于超低浓度滑溜水压裂液,既缩短了试油周期,又降低了工人劳动强度。

通过压后返排和抽汲排液实验数据证明,EM30滑溜水压裂液压后破解彻底,放喷返排效果好,日产油增加5-8t,从而达到减少储层伤害,保护储层目和增加产量的目的。

EM30滑溜水在现场应用中回收液体可以反复利用,不用对回收液进行处理,而且不用混配车配液,直接用混砂车吸入配成滑溜水,实现现配现用,降低劳动强度,减少作业时间,减少设备占有率。

参考文献
[1]尹忠.抗高温清洁压裂液的性能研究[J].钻采工艺,2005,28(2):37-40.
[2]崔会杰,李建平.清洁压裂液室内研究[J].钻井液与完井液,2005,22(3):25-29.。

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