油田开发技术-压裂
油田开发技术-压裂
优化形式：每一个优化参数，不应是恒定值，如排量，
随裂缝的扩展，滤失越来越大，只有不断地增加排量后
才能保持裂缝的稳定和恒速扩展。换言之，其实质是将 整个裂缝扩展过程分段，每一段单独进行优化，由于每 一段的温度和裂缝扩展规律不完全一致，因此，每一段 都对应一优化的施工参数；
测井、录井、岩心物性分析、岩石力学等….）.
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一、压裂基本原理 水力压裂概念
压裂：若液体被泵入井中的速度快于液体在地层中 的扩散速度，将不可避免地使地层压力升高 并在某些点发生破裂。
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一、压裂基本原理
所谓压裂就是利用水力作用，使油层形成裂 缝的一种方法，又称油层水力压裂。油层压裂工 艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度 的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加 入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油层的 渗透能力，以增加注水量(注水井)或产量(油气井)。 常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状 压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液多种基本类型。
一定延迟交联有机硼为交联剂，加其它添加剂组成的压裂液
配方体系。具有交联时间可调、流变性能好、彻底破胶、残
渣少、伤害小等特点。
主要技术性能指标：
延迟交联时间：3090s可调
稳定性： 170S-1连续剪切1.5h，粘度≥100mPa.s
低摩阻：小于清水的50%
破胶性能：破胶时间23h，水化液粘度≤5.0mPa.s
压裂施工设计计算步骤（正设计）
• 正设计:根据压裂施工规模预测增产倍数
a.确定前置液量、混砂液量以及砂量； b.选择适当的施工排量、计算施工时间； c.计算动态裂缝几何尺寸； d.支撑剂在裂缝中的运移分布，确定支撑裂缝几何尺寸；
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析体积压裂技术是一种常用的油田开发技术，其适用性取决于多个因素，包括地质条件、油藏特征和经济因素等。
本文将从这些方面进行分析。
一、地质条件：1. 储层岩性：体积压裂技术适用于岩石疏松、孔隙度高、渗透率低的储层，如砂岩和碳酸盐岩等。
对于非疏松储层如页岩等，压裂效果较差，适用性较低。
2. 差异性储层：体积压裂技术适用于具有水平、倾斜和弯曲井筒的储层。
通过水平井和多级压裂，可以最大限度地延伸裂缝，提高油气产能。
3. 快速排水储层：体积压裂技术适用于高渗透储层和对水敏感的快速排水储层。
通过压裂，可以提高渗透率，增大流动面积，加快采油速度。
二、油藏特征：1. 气候条件：体积压裂技术适用于气候温暖、气温变化不大的地区，以确保压裂液成分和性能的稳定性。
在极端气候条件下，如极低温或高温，压裂液的稳定性会受到很大影响，降低压裂效果。
2. 油藏压力：体积压裂技术适用于压力较高的油藏，可以有效地增加裂缝面积和渗透率，提高采收率。
对于低压油田，压裂效果较差，适用性较低。
3. 油藏温度：体积压裂技术对于高温油藏适用性较低，因为高温会导致压裂液流动性下降，增加压裂施工风险。
对于常温储层，适用性较高。
三、经济因素：1. 资金投入：体积压裂技术需要大量的资金投入，涉及到设备采购、作业费用和维护成本等。
只有对于有较高开发潜力和回报的油田才具备经济可行性。
2. 油价：高油价下，体积压裂技术的适用性较高，因为可以将更多的资源开采出来，提高经济效益。
低油价下，对于一些成本较高的油田，可能并不适合使用体积压裂技术。
3. 地区基础设施：体积压裂技术对基础设施的要求较高，包括供水、输油管道和天然气处理设施等。
如果地区基础设施不完善，可能会增加开发难度和成本，降低体积压裂技术的适用性。
体积压裂技术在油田开发中具有广泛的适用性，但需要根据具体地质条件、油藏特征和经济因素等综合考虑。
在选择使用体积压裂技术时，应做好技术评估与经济评估，确保其能够实现经济效益最大化。
采油工艺--压裂工艺技术
采油工艺–压裂工艺技术1. 简介压裂工艺技术是一种常用的采油工艺，旨在通过增加油井的产能和压裂储量来提高油井的采油效果。
本文将介绍压裂工艺技术的原理、分类、应用以及发展趋势。
2. 压裂工艺技术原理压裂工艺技术通过注入高压液体（常用的是水和添加剂）到油井中，使岩石破裂并形成裂缝，从而增加油井的渗透性和储量。
其原理主要有以下几个方面：•液体注入：通过注入高压液体进入油井，增加油井的压力，从而使岩石发生破裂。
•裂缝形成：液体的高压作用下，使岩石产生裂缝，从而增加孔隙度和渗透性。
•井壁固化：使用添加剂将油井周围的裂缝固定，防止裂缝的闭合。
•液体回收：通过回收注入的液体，减少资源的浪费。
3. 压裂工艺技术分类压裂工艺技术可根据不同的标准进行分类，下面是一些常见的分类方式：3.1 挤压压裂挤压压裂是一种常用的压裂技术，其特点是施加持续的高压来形成裂缝，适用于一些密度高、渗透性差的岩石。
3.2 爆炸压裂爆炸压裂是一种利用爆炸产生的冲击波来形成裂缝的技术，适用于一些硬度高的岩石。
3.3 液压压裂液压压裂是一种利用高压液体来形成裂缝的技术，适用于一些渗透性较好的岩石。
4. 压裂工艺技术应用压裂工艺技术在石油工业中有广泛的应用，其主要应用领域包括：•陆地油田：压裂工艺技术可以提高陆地油田的产能和采收率。
•海洋油田：压裂工艺技术可以应用于海洋油田，提高海洋油田的开发效率。
•页岩气开采：压裂工艺技术可以用于页岩气的开采，改善页岩气的渗透性。
5. 压裂工艺技术的发展趋势随着石油行业的不断发展，压裂工艺技术也在不断创新和发展。
未来压裂工艺技术的发展趋势主要包括：•绿色环保：未来的压裂工艺技术将更加注重环境保护，减少对地下水资源和环境的影响。
•高效节能：未来的压裂工艺技术将更加注重能源的利用效率，提高工艺的能源利用率。
•智能化：未来的压裂工艺技术将趋向智能化，通过自动化控制和人工智能等技术手段，提高工艺的自动化程度和智能化水平。
石油工程技术 井下作业 油田井下压裂技术要点分析
油田井下压裂技术要点分析1油田井下压裂施工技术工艺分析1.1分隔分层压裂工艺作为油田井下压裂施工中较为常用的压裂施工技术，分隔分层压裂工艺的工艺成本较高且工艺流程相对复杂。
封隔器作为该工艺重要设备主要由单封隔型、双封隔型以及滑套型三种。
其中，单封隔型多用于大型油井与中型油井中，主要应用在油井的最下层。
而双封隔型的应用较为广泛，可以适应任何种类的油井，同时，压裂施工受到油井层限制较小。
对于滑套性封隔器来说，则可以用于反复压裂、较深的油井中。
在应用滑套性封隔器压裂过程中，首先应保证压裂机喷砂仪上有滑套，其原因在于能够确保内部压力、压裂较大，能够实现迅速喷射。
现阶段，该项技术应用在国内油田中应用较为广泛。
1.2限流分层压裂工艺当压裂施工技术要求较高且较为复杂时，多采用限流分层压裂工艺。
主要应用于压开层数多、压裂所需压力差异性较强的施工中。
限流分层压裂工艺在实际的应用过程中需要针对具体情况进行高速喷射口的改变，也就是利用随时改变高速喷射口直径的方式有效改变喷射压力，从而进一步提升单位时间内的注入量。
施工时，首先需要采用直径相对较小的喷射口，逐渐提高井下的压力，直到压力高于油井所能承受的最大负荷后，再进行直径的改变，采用较大直径口径的喷射口。
针对不同油井层的压力，确保油井层产生裂缝能够顺利流出原油。
除此之外，对于水平油井来说，限流分层压裂工艺的应用能够依据油层厚度的不同，采取施加不同压力的方式，使得压裂能够纵向产生裂缝，进而提高工艺水平。
但同时，需要注意的是，限流分层压裂工艺往往对高速喷射井口的直径与密度有着较高的要求，所以仅适合满足其条件的油井。
由于局限性较强，在实际应用中受到了制约。
1.3注蜡球选择型压裂工艺在进行油田井下压裂时，注蜡球选择型压裂工艺的施工原理在于改变原有的堵塞剂，并将其更换为注蜡球进行后续的压裂。
一般来说，最先受压的为具有高渗透层的油井，随着蜡球不断封堵高渗透层，会导致井下压力不断增强，一旦压力到达相应程度时，油层便会随之产生裂缝。
油田压裂新技术工艺
油田压裂新技术工艺引言油田压裂是一种常用的提高原油产量的工艺技术。
近年来，随着技术的不断发展，油田压裂新技术工艺逐渐成熟。
本文将介绍几种常见的油田压裂新技术工艺，并探讨其应用前景和优势。
1. 液态压裂技术液态压裂技术是一种将高压液体注入油井，以增加油层压力从而提高原油产量的技术。
与传统的压裂技术相比，液态压裂技术在注入液体的过程中采用了新型的压裂剂，并结合了近年来的各种物理化学原理，使得压裂效果更好。
液态压裂技术具有操作简单、施工周期短、压裂效果明显等优势，逐渐在油田压裂领域得到广泛应用。
2. 固态压裂技术固态压裂技术是一种将固体颗粒注入油井，通过机械力或化学反应引起油层裂缝扩展，达到提高原油产量的效果。
这种技术比传统压裂技术更加安全可靠，对环境的污染更小，且具有使用寿命长、耐高温高压、压裂效果持久等优势。
固态压裂技术在特殊油藏和复杂油藏中具有广泛的应用前景，并且在油田开发过程中可以减少压裂液体的使用量，节约成本。
3. 气体压裂技术气体压裂技术是一种利用高压气体将油井中的裂缝扩展以增加油层产量的技术。
相比传统的液态压裂技术，气体压裂技术在施工过程中不需要使用水或化学药剂，从而避免了对地下水资源的污染。
此外，气体压裂技术可以适应不同类型的油藏和井筒条件，并且能够实现变压变量压裂，提高压裂效果。
因此，气体压裂技术被认为是一种环保、高效的油田压裂新技术工艺。
4. 超声波压裂技术超声波压裂技术是一种利用超声波能量将油井中的裂缝扩展以提高油层产量的技术。
超声波通过在岩石中引起振动，使油藏裂缝扩展并增加流动性。
这种技术在压裂过程中不需要注入任何液体或化学药剂，避免了地下水资源的污染和化学物质对油层的损害。
超声波压裂技术具有能耗低、操作简便、压裂效果持久等特点，被广泛应用于特殊油藏和复杂油藏的开发。
5. 电磁压裂技术电磁压裂技术是一种利用电磁场的能量改变油藏的物理性质，从而实现裂缝扩展的技术。
通过在油井中施加高频电磁场，可以使油藏岩石中的裂缝扩展并增加渗透率。
油田压裂新技术工艺
油田压裂新技术工艺
油田压裂是一种常用的增产技术，它是利用高压液体将油藏岩
石破碎并将破碎的岩石填充到裂缝中，以增加油藏与井筒之间的流
动通道来提高采油率。
在不断的技术更新和发展中，出现了一些新
的油田压裂技术，可以更好地适应不同的地质条件，提高油田压裂
的效率和成功率。
1. 液体突击压裂技术
液体突击压裂技术又称射流压裂技术，是将高压液体通过直径
很小的喷嘴射出，通过射流产生的冲击波将岩石压裂。
这种技术可
以适用于底部对称缝、水平裂隙缝和分岔缝等多种裂缝类型，能够
提高压裂效果。
2. 葛卡技术
葛卡技术是一种新型的油田压裂技术，它采用了石油工业解决
问题中的“石墨化”模式。
该技术利用碳纤维组成的网格袋装填在
井筒中，然后注入液体。
这种技术可以使岩层达到更高的裂缝密度，更好的超声波反射效果，从而获得更高的采收率。
3. 超声波压裂技术
超声波压裂技术是将高频超声波施加到岩石表面，产生的波动
强制性地把其中的开裂流体扩展到岩石内部，从而达到压裂的目的。
该技术可以提高集流系数，实现更高的油藏采收率，同时减少对环
境的污染和对工人的危害。
4. 碳酸盐矿物压裂技术
1。
压裂工艺基础知识介绍
压裂工艺基础知识介绍目录一、压裂工艺概述 (2)1. 压裂的定义与目的 (2)2. 压裂技术的发展历程 (3)3. 压裂工艺的重要性 (5)二、压裂工艺基本原理 (6)1. 压裂液的组成及作用 (7)（1）主要成分 (8)（2）添加剂的功能 (9)2. 压裂液的流动性与黏度控制 (10)3. 岩石的破裂机理 (11)（1）应力与应变的关系 (12)（2）岩石的破裂条件 (13)三、压裂工艺操作流程 (14)1. 井场准备与设备配置 (16)（1）井场选址与布局 (17)（2）设备选择与配置 (18)2. 施工前的准备工作 (19)（1）井筒处理 (21)（2）压裂液的准备 (21)3. 压裂施工流程 (23)（1）压裂液的注入 (24)（2）压力控制 (25)（3）裂缝的扩展与控制 (26)4. 施工后的工作 (28)（1）井场清理 (29)（2）数据分析与评估 (30)四、压裂工艺的关键技术 (31)一、压裂工艺概述压裂技术是一种常用的油气藏开发技术，是指通过将高压介质注入油气藏缝中，以增加缝隙的有效面积，从而提高油气采收率的一种工艺。
压裂就是利用外力的强大冲击，使岩石裂缝变大或者新形成裂缝，从而扩大油气藏的产能。
评价及设计:对油气藏进行详细的测井、物理模型模拟等，确定压裂的适宜性及最佳工艺参数，例如压裂液种类、压裂泵送量、压裂压力等。
压裂泵送:通过压裂泵等设备，将压裂液以高压泵入油气藏中，使岩石裂开。
压裂液选择:压裂液种类多样，常见的有水基粉体系、水基酸体系、油基体系等，其选择要考虑油气藏特征和压裂目标。
控压处理:压裂完成后，需要通过控压处理，稳定油气藏，防止裂缝过早闭合。
压裂技术在油气田开发中得到广泛应用，特别是对低渗透或岩性和天然裂缝发育不良的油气藏，其效果显著，能够有效提高油气产能。
1. 压裂的定义与目的压裂技术是油气井增产及煤层气、页岩气等非常规油气资源高效开发的一种关键工艺。
在地下油气井实施过程之中，由于岩石的密实性和高渗透层间的限制，油气井的生产能力受到自然渗透率的束缚，进而导致产能低下。
油气田开发中的水力压裂技术研究
油气田开发中的水力压裂技术研究随着世界能源需求的增长，油气田开发已成为当今世界能源市场最重要的一部分。
其中，水力压裂技术已成为目前油气田开发的主导技术之一。
在这篇文章中，我们将深入探讨水力压裂技术在油气田开发中的应用、发展和前景等方面的研究。
一、水力压裂技术的基本原理水力压裂技术是一种利用高压液体在井筒中压裂岩石等储层岩石，以提高储层岩石渗透性，进而提高油气产量的技术。
其基本原理是在储层岩石中注入高压水或其他用于压裂石头的液体，使石头发生断裂和开裂，从而形成水力压裂裂缝。
这些水力压裂裂缝可以通过这些裂缝让储层岩石之间的油气流出，提高油气产量。
二、水力压裂技术的优点与应用水力压裂技术优点明显，能够使石头发生裂缝，增大油气储层部分产能，提高单井产量和采收率。
通过压裂，还能将难以开发的油气资源变为可开发的资源。
同时，水力压裂技术还能够提高油气储层的采集效率，减少采油难度和成本，缩短注采周期，有效地提高了开发利用水平。
水力压裂技术的应用范围广泛，不仅用于煤层气、页岩气等非常规油气资源开发，也适用于传统油气田的二次开发和提高采收率。
同时，水力压裂技术还被广泛应用于油气勘探、地质调查、水文地质调查等领域。
三、水力压裂技术在中国的应用和发展在中国，水力压裂技术最早应用于长庆油田，自上世纪七十年代以来，中国的油气产业一直在推广水力压裂技术。
近年来，随着国内油气勘探开发规模和范围的扩大，水力压裂技术也得到了广泛应用。
目前，中国已经成为世界上最大的水力压裂技术市场之一。
随着我国水力压裂技术的不断发展和成熟，相关企业也在不断加强技术研究，开发出各种高效、节能、环保的水力压裂技术和设备。
同时，相关政策和法规的制定和实施，也为水力压裂技术的应用提供了制度保障。
四、水力压裂技术的未来发展随着油气资源的枯竭和环保的要求越来越高，目前的水力压裂技术已经趋于成熟，需要进一步进行技术革新和创新发展。
同时，水力压裂技术的未来发展还需要加强与其他领域和技术的融合，如纳米技术、人工智能、大数据等，以提高水力压裂技术的效率和安全性。
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5 – 支撑剂继续进入裂缝到达裂缝端部 ，压裂液滤失 6 – 携砂液泵注完成，压裂液继续滤失
7 – 裂缝闭合，形成一定导流能力的支撑
h 裂缝
7
一、压裂基本原理 压裂液滤失的三个过程
滤饼区的流动 滤饼控制过程
侵入区的流动 压裂液粘度控制过程
地层流体的压缩
地层流体粘度及压缩控 制过程
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二、压裂设计方法
压裂施工设计计算步骤（正设计）
• 正设计:根据压裂施工规模预测增产倍数
a.确定前置液量、混砂液量以及砂量； b.选择适当的施工排量、计算施工时间； c.计算动态裂缝几何尺寸； d.支撑剂在裂缝中的运移分布，确定支撑裂缝几何尺寸；
e.预测增产倍比。
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二、压裂设计方法
压裂施工设计计算步骤（逆设计）
a. 根据增产要求确定裂缝长度和导流能力； b. 预选施工排量、前置液量和携砂液量； c. 计算动态裂缝几何尺寸； d. 支撑剂在裂缝中的运移与分布，确定支撑裂缝几何尺寸； e. 计算支撑裂缝长度和导流能力以及增产倍比； f. 如果满足增产要求则结束，否则重选液量、砂量，返回
勘探阶段 增加工业可采储量，扩大勘探成果；
开发阶段
– 油气井增产
– 水井增注
– 调整层间矛盾 改善吸水剖面
– 提高采收率
其它方面：井网结构调整
h
6
一、压裂基本原理 裂缝的形成过程
1 –开始泵入压裂液，地层破裂 2 – 裂缝延伸 3 –支撑剂随压裂液开始进入裂缝
4 – 随着泵注的继续，支撑剂进入裂缝深处
低伤害率：岩芯伤害率小于20%
应用范围：适应于50℃〜80℃的储层。
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测井、录井、岩心物性分析、岩石力学等….）h
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一、压裂基本原理 水力压裂概念
压裂：若液体被泵入井中的速度快于液体在地层中 的扩散速度，将不可避免地使地层压力升高 并在某些点发生破裂。
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一、压裂基本原理
所谓压裂就是利用水力作用，使油层形成裂 缝的一种方法，又称油层水力压裂。油层压裂工 艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度 的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加 入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油层的 渗透能力，以增加注水量(注水井)或产量(油气井)。 常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状 压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液多种基本类型。
（c）重新计算。
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二、压裂设计方法
常用的压裂设计软件
Shell公司的ENER FRAC，
Meyer & Assocs公司MFRAC，
Reservoir engineering system(RES)公 司的FRACPRO，
Schlumberger公司的FRAC HIT等。
全三维压裂软件有：
Trra Tek inc公司的TERRAFRAC，
延迟胶联压裂液
•低浓度瓜胶压裂液
速溶瓜胶压裂液
•稠化水压裂液
酸基压裂液....
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14
三、压裂体系
常规压裂液体系
➢ 低温压裂液体系（临界交联）
该压裂液体系是以羟丙基瓜胶为稠化剂、以硼酸盐为交联剂，
加以低温破胶激活剂等添加剂的压裂液配方体系。具有流变性能
好、低温快速彻底破胶、残渣少、伤害小等特点。
主要技术性能指标：
Marathon oil公司的GOHFER，
Lekig University的HYFRAC 3D等。
FracproPT三维压裂设计软件；
FracCADE三维压裂设计软件；
Stimplan(F3D与P3D裂缝模拟)
西南石油学院压裂设计软件；
中石油研究院开发的拟三维压裂软件等
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二、压裂设计方法
压裂施工参数的多级优化技术
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一、压裂基本原理 压裂井场地面布置流程
1.作业机；
2.油井；
3.排污池
4.平衡车
5.消防车
6.压裂车
7.拉砂车
8.混砂车
9.大罐
10.仪表车
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5
一、压裂基本原理
水力压裂作用
三种原因：
1、穿透近井地带的伤害，使井恢复其自然产能； 2、在地层中延伸有高导流的通道，使产量超过自然水平； 3、改变在地层中的液体流动。
十变优化参数：排量、压裂液类型（黏度）、支撑剂类
型、支撑剂粒径、稠化剂浓度、交联比、破胶剂浓度、 砂液比、压后放喷油嘴尺寸、抽汲及生产期的井底流压 （考虑应力敏感后，不同时期要求不同的值）。
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二、压裂设计方法
压裂多级优化技术示意图 ——“十变”分阶段优化参数
线性胶
深井低浓度稠化剂
压裂液类型
降低稠化剂浓度
压裂液类型
放喷油嘴尺寸
停泵后算起 增 大 方 向
时 间h
稠化剂浓度 支撑剂粒径
破胶剂
砂液比 排量 交联比
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三、压裂体系
压裂液体体系
压裂液体系－不同地层温度系列压裂液（20°C—150°C）
•瓜尔胶压裂液系列
香豆胶压裂液系列
•泡沫压裂液
次生热及次生泡沫压裂液
•清洁压裂液
低分子环保型压裂液
•醇基压裂液
一定延迟交联有机硼为交联剂，加其它添加剂组成的压裂液
配方体系。具有交联时间可调、流变性能好、彻底破胶、残
渣少、伤害小等特点。
主要技术性能指标：
延迟交联时间：3090s可调
稳定性： 170S-1连续剪切1.5h，粘度≥100mPa.s
低摩阻：小于清水的50%
破胶性能：破胶时间23h，水化液粘度≤5.0mPa.s
理论基础：裂缝扩展的精细模拟和裂缝温度场优化结果；
优化形式：每一个优化参数，不应是恒定值，如排量，
随裂缝的扩展，滤失越来越大，只有不断地增加排量后
才能保持裂缝的稳定和恒速扩展。换言之，其实质是将 整个裂缝扩展过程分段，每一段单独进行优化，由于每 一段的温度和裂缝扩展规律不完全一致，因此，每一段 都对应一优化的施工参数；
延迟交联时间：3060s 稳定性： 170S-1连续剪切1h，粘度70100mPa.s
低摩阻：小于清水的50%
破胶性能：破胶时间24h，水化液粘度≤5.0mPa.s
低伤害率：岩芯伤害率小于25%
应用范围：适应于25℃〜50℃的储层。
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中国 . 西安
三、压裂体系
➢ 中温压裂液体系
该压裂液体系是以低浓度的羟丙基瓜胶为稠化剂、具有
油田增产技术—主要涉及的学科 （Hydraulic Fracturing)
— 水力压裂力学
— 水力压裂材料性能与评价
— 水力压裂裂缝延伸模拟
— 支撑剂在裂缝中运移分布
— 水力压裂效果分析
— 水力压裂工艺技术
— 水力压裂诊断评估技术
—压裂地质学（对储层的认识、储层保护、