滑溜水在页岩储集层的吸附伤害及控制措施
水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂中的应用进展
2015 年第44 卷第1 期・121・石油化工PETROCHEMICAL TECHNOLOGY页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气。
与常规天然气相比，页岩气储集层的孔隙度仅为4%～5%，渗透率低（小于1×10-3 μm 2），大多数页岩气井需通过压裂等增产措施提高储层导流能力才能具有工业开采价值［1］。
压裂液是指压裂改造过程中的工作液，起传递压力、形成地层裂缝和携带支撑剂进入裂缝的作用。
压裂液由高压泵注增压后通过管柱高速泵入地层，但在高速泵注下，压裂液在管内流动时会出现严重的紊流现象，压裂液与管壁水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂中的应用进展张文龙，伊 卓，杜 凯，祝纶宇，刘 希，林蔚然（中国石化 北京化工研究院，北京 100013）［摘要］ 滑溜水压裂是致密页岩气开采主要采用的增产手段，水溶性减阻剂是滑溜水压裂液中用于降低流体在管道输送过程中所受阻力的化学试剂。
介绍了减阻剂的减阻机理，综述了水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂领域应用的研究进展，包括生物基多糖减阻剂、聚氧化乙烯减阻剂和聚丙烯酰胺类减阻剂在页岩气压裂领域应用的研究现状。
对水溶性减阻剂的应用前景进行了展望，减阻性能好、对储层伤害低、环境友好和成本较低廉的减阻剂是未来研究的重点。
［关键词］ 水溶性减阻剂；页岩气；滑溜水压裂［文章编号］ 1000 - 8144（2015）01 - 0121 - 06 ［中图分类号］ TE 357.12 ［文献标志码］ A进 展 与 述 评间存在较大的摩擦阻力［2］，这种摩擦阻力会限制流体在管道中的流动，造成管道输量降低和能量消耗增加。
高聚物减阻是指在湍流状态下的流体中加入少量高分子聚合物使流体的流动阻力下降［3］。
河流中的淤泥、水藻和水生动物的分泌物均有不同程度的减阻作用［4］，也可利用化学添加剂作减阻剂。
Toms ［5］将少量的聚甲基丙烯酸甲酯溶于氯苯中，使湍流的摩擦阻力降低了50%，因此高聚物减阻又称为Toms 效应。
四川页岩气开发用耐高矿化度滑溜水技术研究
四川页岩气开发用耐高矿化度滑溜水技术研究熊颖;刘友权;梅志宏;张亚东;龙顺敏【摘要】针对滑溜水耐高矿化度、耐高硬度性能差等问题,通过降阻剂分子量与结构分析,发现高分子量、线性分子链结构、分子侧链带空间位阻大功能单体有利于提高降阻性能和耐盐性能,并以此开发了一种耐高矿化度、耐高硬度降阻剂,引入助排剂、杀菌剂等,形成了耐高矿化度、耐高硬度滑溜水.在矿化度为10×104 mg/L 和硬度为3000 mg/L下的降阻率达73％;在返排液矿化度40000 mg/L、硬度1000 mg/L下进行了现场试验,施工曲线平稳,估算降阻率达75％,表现出良好的降阻性能.【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】5页(P62-65,71)【关键词】高矿化度;高硬度;降阻剂;降阻率;聚丙烯酰胺【作者】熊颖;刘友权;梅志宏;张亚东;龙顺敏【作者单位】中国石油西南油气田公司天然气研究院;页岩气开采与评价四川省重点实验室;中国石油西南油气田公司天然气研究院;页岩气开采与评价四川省重点实验室;中国石油西南油气田公司川东北气矿;中国石油西南油气田公司天然气研究院;页岩气开采与评价四川省重点实验室;中国石油西南油气田公司天然气研究院;页岩气开采与评价四川省重点实验室【正文语种】中文随着页岩气的大规模开发，压裂返排液多次重复利用，在地层条件下与岩石接触造成的盐溶解、离子交换，使得压裂返排液的矿化度以及硬度均呈上升趋势。
部分地区压裂返排液的平均矿化度达40 000 mg/L、硬度达1000 mg/L。
压裂返排液中的盐(特别是高价金属盐)易造成降阻剂分子链卷曲，大幅降低滑溜水的降阻效果。
目前，国内外对于高矿化度压裂返排液配制滑溜水主要是通过大幅提高降阻剂等添加剂用量(提高40%～70%)来实现。
虽然国内外也开发出了一些耐高矿化度的低用量降阻剂，但主要限于阳离子型、非离子型以及两性离子型，其成本较高，还存在与现场广泛使用的阴离子型降阻剂不配伍等问题[1-3]。
致密油藏压裂用滑溜水研究与应用
致密油藏压裂用滑溜水研究与应用作者：何定凯来源：《中国科技博览》2018年第07期[摘要]为打破致密油藏效益开发的技术瓶颈，提高非常规压裂方式压后产量，针对吉林油田油藏复杂性，筛选出适合吉林油田致密油藏非常规压裂的滑溜水体系。
该滑溜水粘度低，减阻效果好，防膨性能优异，对储层伤害小，在致密油藏压裂施工中应用效果明显。
[关键词]滑溜水减阻率致密油藏非常规防膨性能中图分类号：TN913 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0394-011、引言随着勘探开发程度的深入，吉林油田油气藏品质越来越差，致密油气藏成为油田增产、稳产的主力，压裂技术成为保障致密油气藏有效开发的支撑技术，但常规压裂方式压后产量低、稳产水平低，成为致密油藏效益开发的技术瓶颈。
借鉴国外页岩气滑溜水压裂成功经验，参照吉林油田致密油气藏非常规压裂技术需求，针对吉林油田油气储层复杂性，需要筛选出适合吉林油田致密油气藏非常规压裂的滑溜水体系。
目前滑溜水压裂液属于新兴压裂液，吉林油田通过前期现场实践并借鉴国内外其他相关压裂液的技术指标，对滑溜水性能做相关评价。
2、滑溜水体系该滑溜水主要由减阻剂、助排剂和防膨剂组成。
该滑溜水中减阻剂主要是聚丙烯酰胺衍生物类减阻剂，该减阻剂具有减阻性能高，使用浓度低，经济等优点。
该滑溜水配制简单，粘度低（3、滑溜水性能评价3.1 滑溜水减阻率的评价压裂用的减阻剂作为减少压裂液流动时的摩阻，其减阻效率是滑溜水性能评价的主要指标[2]。
滑溜水减阻效率评价是在一定流量的情况下，管道内流体流动阻力的降低实际上是摩阻系数的降低，因此减阻率可以表示为：对于输送确定流体并且长度和直径一定的管道，同一流速下摩阻系数只与摩阻压降相关。
因此，减阻率可以用管道两端摩阻压降降低的百分率来表示：根据（2）式，测出同一管道上，相同流量（流速）下同一流体在减阻流动和非减阻流动情况下的摩阻压降，就能计算出在该流量（流速）下的减阻率。
滑溜水在页岩储集层的吸附伤害及控制措施
滑溜水在页岩储集层的吸附伤害及控制措施郭建春;李杨;王世彬【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2018(045)002【摘要】基于四川盆地长宁区块奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩充填模型,研究滑溜水中聚合物在页岩中的吸附伤害及控制措施.利用驱替实验并结合紫外分光测试,得到了滑溜水中的聚合物在不同时间、浓度、pH值和温度下的吸附规律:吸附平衡时间为150 min;聚合物浓度越高吸附量越大,极限吸附浓度为1 800 mg/L;随pH值增大吸附量呈逐级递减趋势;吸附量随温度先增后减,45℃时吸附量最大.通过电镜扫描、核磁共振成像描述了聚合物在页岩上的吸附形态,证明聚合物吸附会导致阴离子聚丙烯酰胺分子网络结构破坏,且对页岩的吸附构象进行了形貌表征.根据页岩与聚合物间的吸附规律和吸附机理,认为用氢键破坏剂可以降低聚合物在页岩表面的吸附量.对4类电负性较强的小分子物质进行氢键破坏效果对比,氢键破坏剂c效果最佳,可使吸附量降低5.49 mg/g,渗透率恢复至73.2％.研究成果可为优化施工参数和改进滑溜水液体体系提供借鉴.【总页数】6页(P320-325)【作者】郭建春;李杨;王世彬【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学,成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学,成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE357.12【相关文献】1.页岩气用滑溜水压裂液体系的储层伤害与生物毒性对比研究 [J], 柳志齐;丁飞;张颖;吴军;余维初2.川东南深层页岩气耐温耐盐滑溜水研制及应用 [J], 胡娅娅3.页岩气井滑溜水连续加砂技术研究与应用 [J], 张群双;刘晓宇;卢家孝4.大港油田陆相页岩油滑溜水连续加砂压裂技术 [J], 田福春;刘学伟;张胜传;张高峰;邵力飞;陈紫薇5.适用于页岩气井压裂的超分子增黏滑溜水 [J], 钱斌;张照阳;尹丛彬;何启平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
滑溜水(页岩及压裂用减阻剂)
下一步研究方向
设计分子结构多种性能集成一体化
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总量的1%，特别是减阻剂对于提高页岩气井的产 来克姆过分 子
量来说却是至关重要的。而大量的液体打入地下
。 间力 相 互
作
，减小液体摩阻又是重中之重。但目前国内拥有
用 缔 结成
自主权的减阻剂不多，油田上主要是以线性胶和
为具 有 特
定
国外的减阻剂为主，又因为用量从而提高了成本
结 构和
功
。
备以下要求
摩阻低 粘度低 低伤害 动态悬浮性 低成本
降摩阻是关键
页岩压裂液（滑溜水）的组成
案例图
滑溜水压裂液核心减阻剂
能超
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子体 学是
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科两
1987 .
滑溜水压裂液技术中降阻剂在压裂液中所占的比
学 种以 上
例很小，与其他添加剂一起共计比例不足压裂液
莱恩
的 化
佩德森 学 种物 通
页岩压裂用减阻剂 (滑溜水）
主讲人:研发部
新庆石油科技有限公司 13663063821
目录
❖ 一、滑溜水的简介与基本要求 ❖ 二、滑溜水裂液的组成成分 ❖ 三、滑溜水压裂液核心减阻剂 ❖ 四、现场应用和下一步研究方向
滑溜水的简介
（1）滑溜水指的是伤害低、粘度低、摩阻低的液体 。在很多低渗透致密气、页岩气、煤层气藏储层压 裂改造中取得很好的效果，滑溜水一般由降阻剂， 杀菌剂，粘土稳定剂及助排剂等组成，与清水相比 可将摩擦压力降低50-80%，同时具有好的防膨性能 和动态悬浮性，其粘度很低，一般在10mPa.s以下 。
陆相页岩气藏滑溜水压裂液的研究与应用
陆相页岩气藏滑溜水压裂液的研究与应用张军涛;吴金桥;高志亮;丁浩民【摘要】滑溜水体积压裂技术是随着近年来对页岩气、致密砂岩气等非常规油气藏高效、经济开发而形成的一种新兴水力压裂技术。
是在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，以增加水力裂缝数目，从而增加储层改造体积，提高初始产量和最终采收率。
鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩储层岩相变化快、脆性矿物含量低、泥质含量高、物性差。
采用滑}留水体积压裂技术是该区陆相页岩气勘探开发的主要手段。
本文根据该区储层地质特点，对滑溜水压裂液的减阻、防膨及返排等性能进行了研究，形成了适合鄂尔多斯盆地陆相页岩储层的新型滑}留水压裂液体系。
该液体体系在陆相页岩储层压裂施工中进行了应用，应用效果良好。
为陆相页岩气的高效压裂奠定了基础。
【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2014(001)001【总页数】5页(P55-59)【关键词】滑溜水;压裂液;陆相页岩气;体积压裂;鄂尔多斯盆地【作者】张军涛;吴金桥;高志亮;丁浩民【作者单位】陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院,陕西西安710075【正文语种】中文【中图分类】TE358鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7、长9陆相页岩气储层埋深一般小于2000m，岩相为黑色页岩相、深灰色—灰黑色泥岩相、灰色粉砂质泥岩、粉砂岩相，非均质性强。
黏土矿物含量为23%～64%，黏土矿物以伊/蒙混层为主，平均含量占黏土矿物的70%以上，绿泥石次之，伊利石与高岭石含量较少。
长7、长9陆相页岩气储层非均质性强、泥质含量高、储层压力低、天然裂缝发育、气体主要以吸附态吸附在有机质表面，常规改造形成单一裂缝很难获得好的增产效果。
体积压裂是近年来对页岩气、致密砂岩气等非常规油气藏高效、经济开发而形成的一种新兴水力压裂技术，在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加储层改造体积，提高初始产量和最终采收率[1]。
一种深层页岩储层耐温耐盐滑溜水体系研究
一种深层页岩储层耐温耐盐滑溜水体系研究张健强１，李 平２，陆朝晖１，张海涛３，袁 勇１，张 义１（１．重庆地质矿产研究院，页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心，国土资源部页岩气资源勘查重点实验室，重庆 ４０１１２０；２．国投重庆页岩气开发利用有限公司，重庆 ４０４１００；３．重庆页岩气勘探开发有限责任公司，重庆 ４０４１００） 摘 要：深层页岩储层具有埋藏深度大，地层温度高，敏感性强等特点，在大规模、大排量为典型特点的体积压裂过程中，存在液体施工摩阻高、施工压力高，携砂性能弱、加砂难度大，液体性能差、储层伤害严重等问题，成为制约深层页岩气有效开发的重要障碍。
笔者针对以上问题，开发了一种ＨＹＲ１１乳液型耐温耐盐滑溜水体系，具有快速溶解、配伍性好、储层伤害程度低、降阻率高等优点，现场实践取得了良好效果。
关键词：页岩气；深层；体积压裂；滑溜水；耐温耐盐 中图分类号：ＴＥ３５７．１＋２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０２０）０４—００９５—０５ 滑溜水压裂液由于其降阻性能好，成本低廉，容易进入细微孔隙造成复杂缝网等特点，很好的满足了页岩储层以“万方液千方砂”为主的大规模、大排量水平井体积压裂技术需求［１－２］，同时由于聚合物加量低、残渣含量低，兼顾了特低渗页岩储层保护的需求，成为国内外页岩储层改造主要的工作液体系櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗。
供给充足，多发育气层；生烃强度低的区域多为气水伴生气藏。
［参考文献］［１］ 杨华，付金华，魏新善．鄂尔多斯盆地天然气成藏特征［Ｊ］．天然气工业，２００５，２５（４）：５～８．［２］ 李良，袁志祥，惠宽洋，等．鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气聚集规律［Ｊ］．石油与天然气地质，２０００，２１（３）：２６８～２７１．［３］ 孟德伟，贾爱林，冀光，等．大型致密砂岩气田气水分布规律及控制因素：以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区为例［Ｊ］．石油勘探与开发，２０１６，４３（４）：６０７～６１４．［４］ 张海涛，时卓，任战利，等．鄂尔多斯盆地苏里格气田盒８气藏含水特征及气水分布主控因素分析［Ｊ］．现代地质，２０１１，２５（５）：９３１～９３７．Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｏ１ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈ ｏｆ ｄａｎｕｄｉ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ａ ｂｒａｉｄ－ｓｈａｐｅｄ ｒｉｖｅｒ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈ ｐｏｏｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｈｉｇｈ ｍｕｄｄｙ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｇａｓ－ｗａｔｅｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ，ｈｉｇｈ ｌｉｑ－ｕｉｄ－ｇａｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｌｌ ａｎｄ ｐｏｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄ ｒｅ－ｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎｄ ｓｔａｔｉｃ ｄａｔａ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｌｏｃｋ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｇａｓ－ｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃ－ｔｏｒｓ ｆｏｒ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ａｎｄ ｐｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｕｄｓｔｏｎｅｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈ ａｓ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｙｐｅ ｍａｉｎｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｒａｎｄｅｄ ｉｎ ｔｈｅｐｏｒｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｆｒｅｅ ｗａｔｅｒ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｌｏｗ ｙｉｅｌｄ ｌｉｑｕｉｄ，ｍｉｄ－ｄｌｅ ｌｉｑｕｉｄ，ｈｉｇｈ ｌｉｑｕｉｄ ｔｈｒｅｅ ａｒｅａｓ，ｃａｎ ｂｅ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｏｎ ｇａｓｗｅｌｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｄａｎｉｕｄｉ；Ｇａｓ－ｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；Ｗａｔｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｙｐｅ５９ ２０２０年第４期 内蒙古石油化工＊收稿日期：２０２０－０１－１５基金项目：重庆市科研机构绩效激励引导专项（ｃｓｔｃ２０１８ｊｘｊｌ０１２１页岩气储层改造工程评价与优化关键技术研发与应用，ｃｓｔｃ２０１９ｊｘｊｌ０２００渝西深层页岩气绿色开发关键技术研究与应用）、重庆市重点产业共性关键技术创新专项重大主题专项（ｃｓｔｃ２０１７ｚｄｃｙ－ｚｄｚｘ００１３重庆地区中深层页岩气勘探开发关键技术研究与应用）资助。
页岩气用滑溜水压裂液体系的储层伤害与生物毒性对比研究
页岩气用滑溜水压裂液体系的储层伤害与生物毒性对比研究柳志齐;丁飞;张颖;吴军;余维初【摘要】压裂液选择不当会对储层造成伤害,降低页岩气井的产能,造成巨大的经济损失.目前,无论是室内还是现场,多是单一研究滑溜水的减阻性能,并未与环境保护和储层保护相联系.针对国内常用的粉末类、油基乳液类和纳米复合类减阻剂配制的滑溜水,在评价减阻性能的基础上,进行了生物毒性和储层伤害方面的试验研究,以探索有效、系统评价滑溜水性能的方法.试验结果发现,纳米复合类减阻剂减阻性能与粉末类减阻剂和油基乳液类减阻剂相近,减阻率都能达70%以上,具有较好的减阻效果;纳米复合滑溜水压裂液的渗透率恢复值为 95%~98.6%,EC 50值为1×106~1.89×106mg/L,具有良好的储层保和环境保护性能;而粉末类减阻剂配制的滑溜水渗透率恢复值仅为 5.7%~19.5%,EC 50值为1120~1180mg/L (微毒、微毒);油基乳液类减阻剂配制的滑溜水渗透率恢复值仅为 1.4%~3.4%,EC 50值为71.25~2180mg/L (重毒、微毒),实际应用过程中会对环境和储层造成严重的损害.该研究成果不仅可为压裂现场选用滑溜水提供依据,也可为非常规油气藏储层伤害评价方法研究提供借鉴,对实现页岩气持续高效、经济与绿色开发具有重大意义.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2018(015)005【总页数】5页(P56-60)【关键词】滑溜水压裂液;储层伤害;生物毒性;环境污染;绿色开发【作者】柳志齐;丁飞;张颖;吴军;余维初【作者单位】长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023;荆州市现代菲氏化工科技有限公司,湖北荆州434000;荆州市现代菲氏化工科技有限公司,湖北荆州434000;非常规油气湖北省协同创新中心(长江大学),湖北武汉430100;非常规油气湖北省协同创新中心(长江大学),湖北武汉430100;长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023【正文语种】中文【中图分类】X741页岩气是一种非常规油气，其储层具有低孔隙度、低渗透率、富含有机质等特点[1，2]。
页岩气藏水平井滑溜水压裂探讨
求形成多条横 向缝与井筒相交 。由于在井简附近流体 流
图 １ 不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ同 导 流 能 力 的后 期 产 出
动汇聚流速很快 ，所 以近井地带的裂缝流动能力是关键 ，
１．２ 导流能力来源
因为页岩气井需要高的导流能力 。
１）天然裂缝 的网络 越复杂 ，裂缝就会 变得越窄 。随 ３ 滑 溜水 压 裂 机理 及 其他
（中石化 江汉油 田分公 司井下作 业处 ，湖北 潜江 ４３３１２３）
［摘 要］ 采用滑溜水压裂可以形成更密布的网状裂缝 ，对于页岩 气的流动 ，可以提供足够 的导流 能力，与水平井配 套使 用 ，可形成更大的裂缝 网络和泄 油面积 ，取得 良好 的开发效果。滑溜水压裂应该选取 高脆性 、高有机碳含量 、低应 力井段进行分簇射孔 ，施工 中，使 用大排 量、大液量、小粒径支撑剂，低砂比、段塞式注入 方式进行压裂。但滑溜水压裂 砂比低 ，支撑剂用量大，携砂 液（水）用量 巨大，工艺技术有待进 一步提 高。 ［关键词］ 滑溜水 ；导流能力 ；水平 井；支撑剂 ［中图分类号］ ＴＥ３７７ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １０Ｏ９— ３Ｏ１Ｘ（２０ｌ６）ｏ４一 （）（）４８一Ｏ３
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韩
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（ａ）不同相对 分予质撼
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（ｂ）不同质黛分救
图 ２ 降 阻剂 的 降 阻性 能
５．２ 防膨性能评价
地层 的损害 ，降低成本 ，形成适合于页岩气藏的复杂 的网
压裂常用 防膨剂主要有氯化钾 、高 分子阳离子 聚合 状裂缝 ，同时还有利于遏制裂缝高度以及能够回收、循环
动 ，可以提供足够的导流能力 ，与水平井配套使用，可 以形 流能力，但它们不仅取决于作用的应力 ，还取决于地层的杨
耐盐速溶滑溜水体系研究与应用
耐盐速溶滑溜水体系研究与应用肖兵;郭粉娟【摘要】针对页岩气压裂施工对滑溜水的性能要求及长宁区块页岩气储层特征,室内通过对降阻剂、黏土稳定剂、助排剂的优选评价,形成了配方为0.07%乳液减阻剂+0.1%助排剂+0.3%黏土稳定剂的滑溜水体系,并对该体系进行了性能评价.研究结果表明:用总矿化度为35484.7 mg/L的返排液配制的滑溜水,其表面张力为23.1 mN/m,降阻率为73.6%,且配伍性能良好.经9口页岩气井的现场应用证明,该滑溜水体系具有速溶、低伤害、低摩阻、低加量、耐盐等优势.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2018(037)006【总页数】4页(P71-73,83)【关键词】滑溜水;降阻率;耐盐;返排液【作者】肖兵;郭粉娟【作者单位】中国石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司,河南濮阳457164;中国石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司,河南濮阳 457164【正文语种】中文【中图分类】TE357.12页岩气藏是典型的非常规天然气藏，它具有超低渗透率、生产周期长和开采寿命长的特点[1]，渗透率一般在毫微达西至微纳达西之间，为获得理想的工业气流，一般用滑溜水进行大规模的压裂改造。
结合页岩气储层压裂施工特点，对滑溜水性能要求：压裂规模大，“千方砂万方液”，要求体系满足连续混配；施工排量大（10 m3/min～20 m3/min），管柱摩阻高，要求滑溜水减阻效果好且抗剪切；水质来源复杂，要求体系具有抗盐性。
针对以上要求结合长宁区块页岩气储层特征，本文通过对降阻剂、助排剂、黏土稳定剂的优选及评价，形成了速溶、耐盐性好、降阻率高的滑溜水体系，并在长宁HX井进行了现场施工，应用效果良好。
表1 不同降阻剂性能评价注：抗剪切性能：0.07%水溶液在12 000 s-1下连续剪切5 min后，其摩阻的下降百分比代号分散时间/s 0.07%水溶液的降阻率/%0.07%水溶液在4%KCl溶液的减阻率/% 抗剪切性能/%JZ-1 10 74.5 72.4 3.8 JZ-2 29 68.2 53.6 6.1 JZ-3 18 61.9 56.6 3.5 JZ-4 15 71.6 60.1 3.51 配方研究1.1 高效速溶乳液降阻剂减阻剂一般为丙烯酰胺或衍生物的高分子聚合物。
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滑溜水在页岩储集层的吸附伤害及控制措施郭建春;李杨;王世彬【摘要】The slick-water polymer adsorption damage and control measures in shale were examined using a shale pack model of the Ordovician Wufeng Formation-Silurian Longmaxi Formation in the Changning block of the Sichuan Basin.The adsorption law of slick water under different displacement time,concentrations,pH values and temperatures of polymer were tested by traditional displacement experiment and UV-Vis spectrophotometer.The adsorption equilibrium time was 150 min,the amount of adsorption was proportional to the concentration of the polymer,and the maximum adsorption concentration was 1 800 mg/L.With the increase of pH value,the adsorption capacity decreased gradually,the adsorption capacity increased first and then decreased with the increase of temperature,and the adsorption capacity was the largest at 45 ℃.The adsorption patterns of polymers on shale were described by scanning electron microscopy and magnetic resonance imaging.It is proved that the adsorption of polymer on shale led to the destruction of the network structure of anionic polyacrylamide molecules,and the shale adsorption conformation was characterized qualitatively.Finally,according to the adsorption law and adsorption mechanism,it is proposed to reduce the adsorption quantity of polymer on shale surface by using hydrogen bond destruction agent.The effects of hydrogen bond destruction on four kinds of strong electronegative smallmolecules were compared,the hydrogen bond destroyer c was the best,which lowered the adsorption capacity by 5.49 mg/g and recovered permeability to 73.2％.The research results provide a reference for the optimization of construction parameters and the improvement of slickwater liquid system.%基于四川盆地长宁区块奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩充填模型,研究滑溜水中聚合物在页岩中的吸附伤害及控制措施.利用驱替实验并结合紫外分光测试,得到了滑溜水中的聚合物在不同时间、浓度、pH值和温度下的吸附规律:吸附平衡时间为150 min;聚合物浓度越高吸附量越大,极限吸附浓度为1 800 mg/L;随pH值增大吸附量呈逐级递减趋势;吸附量随温度先增后减,45℃时吸附量最大.通过电镜扫描、核磁共振成像描述了聚合物在页岩上的吸附形态,证明聚合物吸附会导致阴离子聚丙烯酰胺分子网络结构破坏,且对页岩的吸附构象进行了形貌表征.根据页岩与聚合物间的吸附规律和吸附机理,认为用氢键破坏剂可以降低聚合物在页岩表面的吸附量.对4类电负性较强的小分子物质进行氢键破坏效果对比,氢键破坏剂c效果最佳,可使吸附量降低5.49 mg/g,渗透率恢复至73.2％.研究成果可为优化施工参数和改进滑溜水液体体系提供借鉴.【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2018(045)002【总页数】6页(P320-325)【关键词】页岩;水力压裂;滑溜水;聚合物;页岩吸附;解吸附【作者】郭建春;李杨;王世彬【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学,成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学,成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE357.120 引言页岩储集层为典型的低孔低渗储集层[1-3]，水力压裂是高效开发此类资源的关键技术[4-5]。
在页岩压裂过程中，滑溜水压裂液体系使用率超过80%[6-7]。
但滑溜水黏度低、携砂性能差，为提高支撑剂的输送能力，施工排量比常规压裂明显增大，导致施工摩阻剧增[8-11]。
因此滑溜水中的降阻剂（一般采用阴离子聚丙烯酰胺）是压裂施工的重要保障之一[12-14]。
但是阴离子聚丙烯酰胺中的亲水基团与页岩中的含氧基团会形成化学键，进而在岩石裂缝壁面和基质孔隙中发生吸附滞留，导致压裂形成的油气流动通道减小甚至堵塞，严重制约压裂改造效果[15-17]。
目前，针对常规储集层压裂的保护技术主要是减小压裂液浓度、缩短施工时间以及降低聚合物相对分子质量等[18-22]。
而页岩储集层孔喉半径与聚合物分子都属于纳米级别，这将导致裂缝与基质的渗透率伤害增大[23-24]。
本文以四川盆地长宁区块奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩为研究对象，研究滑溜水中聚合物在页岩中的吸附规律和影响因素，并结合吸附形态的微观分析，提出降低页岩储集层吸附伤害的控制措施。
1 页岩吸附伤害测试常规滑溜水体系中降阻剂主要成分是阴离子聚丙烯酰胺，为验证页岩是否会吸附该类聚合物，首先将页岩样品制作成0.21～0.30 mm（70～50目）的页岩颗粒装入填砂管，页岩中石英含量60.2%、方解石含量14.7%、黏土矿物含量 13.9%（主要为伊利石和绿泥石）。
经1 000 mg/L的阴离子聚丙烯酰胺溶液驱替5 h，再用氮气反向驱替1 h（防止机械滞留）。
实验装置见图1。
图1 页岩驱替与紫外分光集成实验装置对驱替前后的页岩样品进行红外光谱测试，结合阴离子聚丙烯酰胺红外光谱吸收峰特征[25]以及页岩红外光谱吸收峰特征[26]，可知经滑溜水驱替过程中页岩会吸附阴离子聚丙烯酰胺。
2 页岩吸附聚合物规律本文采用淀粉-碘化铬显色法对吸附前后滑溜水中阴离子聚丙烯酰胺浓度进行测定[27]，通过浓度的变化确定吸附量的大小。
根据吸附量测试结果，得到不同时间、浓度、相对分子质量、pH值、温度下聚合物在页岩中的吸附规律。
2.1 不同时间下的吸附规律分别配制阴离子聚丙烯酰胺（相对分子质量为1 800×104）浓度为500，1 000，2 000 mg/L的滑溜水，按照上述实验流程进行吸附量测试，每隔10 min进行一次浓度测试，总测试时间为240 min，得到如图2所示的吸附平衡曲线。
图2 页岩滑溜水吸附平衡曲线（温度为25 ℃，pH=7.0）由图2可见，随着时间增加吸附量呈上升趋势，吸附平衡时间与浓度关系不大。
3种滑溜水吸附平衡时间均为150 min，即达到饱和吸附。
且滑溜水在页岩表面的吸附符合Langmuir吸附规律[28]，岩石表面吸附位点被阴离子聚丙烯酰胺完全占据，吸附处于动态平衡状态。
2.2 不同浓度下的吸附规律配制 3种阴离子聚丙烯酰胺相对分子质量不同的滑溜水，分别稀释为200～3 000 mg/L（每隔200 mg/L为1个浓度点），驱替150 min测定吸光光度值，计算吸附量，结果见图3。
图3 页岩滑溜水吸附极限浓度曲线（温度为25 ℃，pH=7.0）由图3可见，吸附量随阴离子聚丙烯酰胺相对分子质量增加而增大。
相对分子质量为1 800×104时，吸附量高达8.6 mg/g。
同时，随聚合物浓度升高吸附量迅速增加，超过800 mg/L时吸附量增幅减缓，1 800 mg/L时达到吸附极限浓度。
浓度增加导致吸附量增加的主要原因是阴离子聚丙烯酰胺分子链之间的相互缠绕作用随浓度的增加而增强，从而导致页岩充填模型渗透率降低[29-30]，当滑溜水浓度超过1 800 mg/L时页岩表面的吸附位点完全被聚合物占据，吸附量不再随聚合物浓度增加而增加。
2.3 不同酸碱度下的吸附规律聚合物溶液的酸碱度会改变聚合物分子链的分布状态，但酸碱度太强聚合物分子结构会遭到破坏（现场压裂滑溜水一般为弱碱性）。
考虑吸附机理研究的系统性，本文扩大了酸碱度的研究范围，测试了pH值为3.0～11.0聚合物溶液的吸附规律，实验结果见图4。
图4 不同pH值滑溜水吸附规律（温度为25 ℃，聚合物浓度1 800 mg/L）随着pH值的增加，吸附量总体呈下降趋势，共分5个阶段。
A（pH值小于4.0）、C（pH值为6.0～7.5）、E（pH值大于 10.0）段为吸附量与 pH值的非相关区间，因为在酸碱性较强时，分子结构已经遭到破坏，而中性条件下聚合物分子结构不会发生明显变化，因此吸附量基本不受影响。
而B（pH值为4.0～6.0）、D（pH值为7.5～10.0）段为吸附量与pH值的负相关区间，因为酸性条件下阴离子聚丙烯酰胺分子呈线性状态，随着pH值的增加聚合物分子链发生卷曲，这将不利于聚合物与页岩吸附位点的结合，因此导致吸附量快速降低[31-32]。
2.4 不同温度下的吸附规律储集层温度是影响压裂的重要因素，也是影响吸附规律的重要变量。