[员工岗位培训体系]水力压裂工艺培训教材
[工学]水力压裂讲义
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第一页，编辑于星期一：十二点 二十八分。
水力压裂概述
水力压裂示意图
第二页，共188页。
✓压裂材料：压裂液 和支撑剂 ✓施工参数：排量和 压力
✓压裂设备：泵车 (组)、液罐、砂车、 仪表车
第二页，编辑于星期一：十二点 二十八分。
第三页，共188页。
第三页，编辑于星期一：十二点 二十八分。
水力压裂作用
由于泊松效应，垂向应力产生的侧向压力
x y 0
x
y
1
z
岩石类型 杨氏模量， 泊松
104MPa 比
硬砂岩
4.4
0.15
中硬砂岩 2.1
0.17
软砂岩
0.3
0.20
硬灰岩
7.4
0.25
中硬灰岩
-
0.27
软灰岩
0.8
0.30
岩石类 型 砾岩
白云岩 花岗岩
泥岩 页岩 煤
杨氏模量， 104MPa
7.4 4.0~8.4 2.0~6.0 2.0~5.0 1.0~3.5 1.0~2.0
x（x） 第十页，编辑于星期一：十二点 二十八分。
地应力构成：原地应力 + 扰动应力。
原地应力：重力应力
构造应力
孔隙流体压力 热应力 。
第十一页，共188页。
第十一页，编辑于星期一：十二点 二十八分。
(1) 重力应力（上覆压力）
z
10 6
H 0
r(h)gdh
其中：r(h) 为上覆岩层密度，由密度测井 曲线获得。
第二十七页，共188页。
第二十七页，编辑于星期一：十二点 二十八分。
2 水力压裂造缝条件
(1) 形成垂直缝 岩石破坏条件
第6章水力压裂技术-jiao-2020-重科
Guoying Jiao, Department of Petroleum Engineering
2
Hydraulic Fracturing
水力压裂：
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，在井底憋起高压；当此压力大于井壁附 近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层产生裂 缝；继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支 撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内 形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，使井达到增 产增注目的工艺措施。
造缝条件及裂缝的形态、方位等与井 底附近地层的地应力及其分布、岩石的力 学性质、压裂液的渗滤性质及注入方式有 密切关系。
破裂压力 延伸压力
地层压力
图6-1 压裂过程井底压力变化曲线 a—致密岩石 b—微缝高渗岩石
Guoying Jiao, Department of Petroleum Engineering
23
Hydraulic Fracturing
第二节 压裂液
压裂液：压裂施工过程中所用的工作液的总称。 压裂液的任务
前置液
起缝、延伸裂缝、冷却
携砂液
延伸裂缝、悬砂、冷却
顶替液
中间顶替液 末尾顶替液
防砂卡 替液入缝
Guoying Jiao, Department of Petroleum Engineering
5
Hydraulic Fracturing
水力压裂作为增产、增注的作用：
❖ 改善低渗透地层（由径向流改为单向流） ❖ 调整层间矛盾，改善产油、吸水剖面 ❖ 解除井底附近地层的堵塞（沟通地层的高渗透带）
Guoying Jiao, Department of Petroleum Engineering
第6章 水力压裂技术(20130325)
（2）破裂压力计算方法
裂缝方位： 水力裂缝总是沿着垂直于最小主应力方向延伸。 （1）σz=min(σx ,σy ,σz) 水平缝 垂直缝
（2）σx(σy)=min(σx ,σy ,σz) 方向：取决于最小主应力方向
4.破裂压力梯度
破裂压力梯度用下式表示：
地层破裂压力 油层中部深度
浅层：水平缝
2）粒径及其分布 3）支撑剂类型与铺砂浓度 4）其它因素 如支撑剂的质量、密度以及颗粒园球度等
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第四节
压裂设计的任务：
压裂设计
优选出经济可行的增产方案
压裂设计的原则：
最大限度发挥油层潜能和裂缝的作用 使压裂后油气井和注入井达到最佳状态
压裂井的有效期和稳产期长
压裂设计的方法：
根据油层特性和设备能力，以获取最大产量或经济效 益为目标，在优选裂缝几何参数基础上，设计合适的加砂 方案。
FRCD＝Wf˙Kf＝（KW）f
裂缝参数：Lf，FRCD，是最关键的因素； 最大缝宽： Wmax， Wf
4 Wmax
动态缝宽：施工过程中的裂缝宽度；～10mm 支撑缝宽：裂缝闭合后的宽度 W支；3～5mm。
一、支撑剂的要求 1.粒径均匀；
2.强度大，破碎率小； 3.圆度和球度高；
4.密度小； 5.杂质少。
(2)受地层流体压缩性控制CⅡ ：
当压裂液粘度接近油藏流体粘度时，控制压 裂液滤失的是储层岩石和流体的压缩性，这是因 为储层岩石和流体受到压缩，让出一部分空间压 裂液才得以滤失进去。
C
kCf 4.3 10 P r
3
1/ 2
s 式中： μr－地层流体粘度，mPa· ；
1 C
《压裂基础培训》课件
随着全球对环境保护意识的提高，许多国家对压裂技术中的用水 、废弃物处理等方面提出了更严格的法规和限制。
技术更新换代的压力
随着油气开采难度的增加，对压裂技术的要求也越来越高，需要不 断更新技术和设备来满足开采需求。
高成本与低效益的矛盾
压裂技术的实施成本较高，而油气价格受市场波动影响大，导致压 裂技术的经济效益不稳定。
压裂技术的发展经历了从传统水力压裂到新型复合压裂的演变，技术不断进步和创新。
详细描述
自20世纪50年代以来，压裂技术经历了多个发展阶段。最初的传统水力压裂技术使用 单一的液体或气体来施加压力。随着技术的进步，复合压裂技术开始出现，结合了多种 液体和支撑剂来提高压裂效果。如今，新型的复合压裂技术已经成为主流，能够更有效
《压裂基础培训》ppt课件
• 压裂技术概述 • 压裂技术的基本原理 • 压裂技术的主要设备 • 压裂技术的实际应用案例 • 压裂技术的挑战与未来发展
01 压裂技术概述
压裂技术的定义
总结词
压裂技术是一种通过施加压力将岩石破碎，从而释放和增加油气井产量的技术 。
详细描述
压裂技术是一种广泛应用于油气开采领域的增产技术。通过使用高压力将岩石 破碎，形成裂缝，使油气在井筒内流动更加顺畅，从而提高油气的产量。
04 压裂技术的实际应用案例
油田开发中的应用案例
案例一
某油田采用压裂技术提高采收率 ，通过压裂改造，单井产量提高
30%，最终实现增产目标。
案例二
某油田针对低渗透油藏，采用压裂 技术实现有效开发，通过优化压裂 参数和工艺，提高了储层渗透率和 产能。
案例三
某油田在老油田二次开发中，利用 压裂技术对老井进行改造，成功挖 掘出剩余油藏潜力，提高了采收率 。
水力压裂技术PPT学习教案
第7页/共64页
2．无液体渗滤时
地层渗滤应力等于零，井壁上岩石的空隙压力仍然为Ps， 故, ps ，将其他应力一同代入（5—8）式，则：
PF Ps (3 y x th )
由于最小总周向应力发生在θ=0º，180º的对称点上，垂直裂缝也产生在与 井筒相对应的两个点上。这就是为什么假定垂直裂缝以井轴为对称的两条 缝的原因。实际上由于地层的非均质性和局部应力场的影响，产生的裂缝 往往是不对称的。
模式，提高了近井地带的渗透能力。
3．水力压裂增产、增注的基本原理
利用地面高压泵注设备将高粘度的流体以大大超过地层吸收能力的量注 入井筒，憋起高压，在地层中形成裂缝并向前延伸。利用携砂液将支撑 剂带入裂缝中，形成高导流能力的支撑裂缝；由于改变了井底附近流体 的渗流状态，提高了油层的渗流能力，从而达到增产、增注的目的。
此时有： = -σth，代入（5—8）式，并换为有效应力( x x ps,
y y ps , pi ) , 则可得到垂直裂缝时的破裂压力，当产生
垂直裂缝时，井筒内注入流体的压力Pi即为地层的破裂压力Pf，所以形 成垂直裂缝的条件：
pF
Ps
3 y x th 2 1 2
1
（MPa/m）
即：破裂压力梯度β是指地层破裂压力与地层深度的比值。
三．地面泵压的确定
(1) 地层产生垂直裂缝时地面泵压的确定：（产生垂直裂缝的油藏）
式中： PB—井口施工泵压，MPa；
pB pF pm pf
PF—地层破裂压力，MPa； Pm—井筒液柱压力，MPa；
Pf —管线及管柱产生的压力损失，
8.3 1.7 2.2 2.6 3.9 2.0 20.7 8.3 1.0 2.2 3.0 4.3 1.6 1.4 21.8 42.5
水力压裂综合增透技术培训教案讲解
水力压裂综合增透技术“三新”培训授课教案授课人:授课时间:授课内容:水力压裂综合增透技术发展历程及原理我国煤矿多为高瓦斯低透气性矿井，在矿井各类重、特大事故中，瓦斯事故所占比重最大，对矿井造成的损失最严重。
且随着煤层开采深度增加, 突出煤层的数量也呈增加趋势，煤与瓦斯突出矿井也随之增多，煤与瓦斯突出已成为制约煤矿安全生产的瓶颈问题。
解决高瓦斯低透气性煤层煤与瓦斯突出问题的关键在于提高煤层渗透率，有效进行瓦斯抽采。
当前的方法主要包括突出煤层钻深孔、深孔预裂爆破和一些水力化措施。
突出煤层钻深孔的方法在松软煤层钻孔过程中往往会出现塌孔、喷孔和夹钻等问题，致使钻孔长度小，钻孔数量多，而达不到预定抽采效果;深孔爆破虽然能够起到松动原始煤体达到提高渗透率的作用，但在具有煤与瓦斯突出危险的煤层中采用时常常会诱发突出灾害的发生;水力压裂技术在煤矿瓦斯抽采中已经有较为广泛的应用，特别是针对高瓦斯低透气性煤层研究趋于成熟。
一、水力压裂技术发展历程水力压裂技术是油气井增产、水井增注的一项重要技术措施。
当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，在井底附近憋起超过井壁附近地应力及岩石抗张强度的压力后，即在地层中形成裂缝。
随着带有支撑剂的液体注入裂缝中，裂缝逐渐向前延伸。
这样在地层中形成了足够长度一定宽度及高度的填砂裂缝。
由于它具有很高的渗滤能力，使油气能够通畅流入井中，起到增产增注的作用。
①初级运用阶段。
最初的水力冲孔消突措施于1965年在原南桐矿务局鱼田堡煤矿试验成功。
70年代原国家燃化部对原南桐矿务局“利用水力冲孔防止煤与瓦斯突出技术”进行了总结和推广。
②优化调整阶段。
2006年，重庆大学研发“多相振荡射流及其在低透气性煤层中瓦斯抽采的关键技术”。
即水力割缝技术，经过2年多的艰苦攻关，研制出了高压水射流切缝系统装备，制定了施工工艺。
解决了瓦斯增透的难题，该项目获得了2008年度国家科技进步二等奖。
水力割缝技术目前已在全国进行产业化推广。
6.1水力压裂本03
19
由于周围岩石的应力作用:
假若地下岩石所受水平应力相等，即σX＝σY ， 在地层条件下，因存在侧向应力的限制，侧向 应变为0。上式为
x y 0 1 [ x ( y z ) 0 E x y
7-4
1
z
20
υ ─ 岩石波松比（通常取υ＝0.15～0.30） υ/（1-υ）－称为侧压系数，它反映了水平应 力接近垂向应力的程度。 分析（7-4）， υ/（1-υ）< 1 ，得到： 结论：垂向主应力总是大于侧向应力。 结论的前提条件： （1）假定地层为均匀的水平应力场； （2）忽略了地质构造力的影响。
压裂地层主要是克服正应力（也叫主应力或轴 应力，当然也要克服抗张强度即拉应力，但 要小得多）
z
x y
14
z x
y
z = + y 主应力: x ， y， z 应变: x， y，z +
x
地层岩石三维应力状况
15
1.垂向 应力
作用于地层岩石单元体上的垂向主应力来自 上覆岩层的重力。
图6-1 裂缝形成过程示意图 a—形成井底高压 b—产生裂缝 c—注入支撑剂 d—压裂前为径向流 e—压裂后为单向流
11
压裂施工曲线分析
PF PE PS 时间
以上现象说明什么？ 即造缝与地应力有关、与岩石的力学性质有关，其次与 压裂液的虑失性能及注入方式有关。
12
a b
PI
压裂施工曲线 PF—破裂压力 PE —延伸压力 PS —地层压力 PI —地面瞬时关 井压力
2.赵金洲，杨兆中，蒲万芬，《水力压裂技术》，石油工 业出版社 1998年 3.李宾元，《采油增产原理》，西南石油学院，1987年。 4.G.C.豪瓦德，C.R.法斯特，《油层水力压裂》，石油工 业出版社
水力压裂讲义
(2) 油基压裂液
a.矿场原油或炼厂粘性成品油
b.稠化油 ，稠化油 =油（原油、汽 油、柴油、煤油、凝析油 ）+稠 化剂（脂肪酸铝皂、磷酸酯铝盐 ）
(3) 多相压裂液
1）泡沫压裂液
外相： 水、水基溶胶或水基冻胶 内相：气体 优点：对地层伤害小、携砂能力和造缝能力强、易于 反排、摩阻低等特点。 缺点：所需注入压力高。
对称的两条缝的原因。实际上多数情况是不对称的。
(2) 形成水平裂缝
条件：当注入压力达到或超过井壁附近地层的最小 垂向应力及岩石的垂向抗张强度时，在垂直于垂向应 力的方向上产生水平裂缝，其条件为：
ze T
Z z ( piwf
v
1 2 p p ) 1
1）存在滤失时：
增产原理：油气向井的径向流 从裂缝
裂缝
井底
由径向流变为两个单相流，节约了能耗。
作用 连通地层深处
解除近井地带污染
一、
在压裂中，了解裂缝的形成条件，裂缝形态及 方向对有效地发挥压裂在增产，增注中的作用是极 为重要的。但由于地下条件的复杂性，虽然进行了 大量的研究，但仍未得到较好的解决。
地层中造缝的影响因素 井底附近的地应力及其分布
K p
a
a
KCl p p ( ) a K a Cl
1 2
C2 则v t
(3) 具有造壁性压裂液的滤失系数C3 有的压裂液具有很好的造壁性，其中添加有防 滤失剂(硅粉或沥青粉等)，能在壁面上形成滤饼， 有效地降低滤失速度，其滤失系数由实验方法确 定。 (4)综合滤失系数 C
2）携砂液：作用是将支撑剂带入裂缝中并将砂子放 到预定位置上去。在压裂液的总量中，这部分占的比重 较大。有造缝及冷却地层的作用。 3 ）顶替液：作用是打完携砂液后，用于将井筒中全 部携砂液替入裂缝中。中间顶替液用来将携砂液送到预 定位置，并有预防砂卡的作用。
压裂教材
五、压裂施工工艺
1、常规分层压裂工艺 （1）原理 当压完第一层后，通过投球器和井口球阀 分别投入不同直径的钢球，逐次将滑套憋到喷 砂器内堵死水眼，然后依次再进行压裂。当最 后一层替挤完后，立即活动管柱，并投入堵塞 器，从而实现不压井、不放喷起出油管。
五、压裂施工工艺
五、压裂施工工艺
（2）管柱结构
是从“七五”期间从BJ程序开始的。
91年研究编制了“DQJX”压裂设计程序； 92年为适应老区油水井压裂的需要, 研制开发了水平缝压裂设 计程序；
93年又引进了西南石油学院的“HDFG”设计程序；
近年来,引进了FracproPT、StimPlan软件。
四、优化压裂设计
监测软件主要有：FRACPT、西方压裂 设计程序、Noscow公司的Smarts程序。
二、油层水力压裂概念
外围深井压裂管柱：
工具参数：
Y344-114
名称 长度(mm)
封隔器 1161
导压 喷砂器
喷咀 300
660 112 25
最大外径(φmm) 最小通径(φmm)
114 54
95 25
使用条件：
工作 压力 MPa 工作 温度 ℃ 90 喷砂器 过砂量 m3 最高 砂比 % 适用 套管 内径 mm 124
缝。继续将带有支撑剂的压裂液注入裂缝，使裂缝向前延
伸，并在裂缝中填充支撑剂。在停泵后即可在地层中形成 足够长度、一定宽度及高度的填砂裂缝。由于这个裂缝扩 大了油气流动通道，改善了地层渗透性，可起到增产增注 作用。这一施工过程就叫油层水力压裂。
二、油层水力压裂概念 2、水力压裂分类
水力压裂
笼统压裂 机械分层压裂 桥塞压裂 封隔器压裂 分层压裂
二、油层水力压裂概念
水力压裂技术(PPT课件)
注入前置液
起扩 裂展
注入携砂液
（石英、陶粒）
压 裂 液 返 排
裂 缝 闭 合
高导流的人 工裂缝
15
水力压裂分类（按油藏工程观点）：
⑴ 单井压裂：以单井为工作单元，以研究单井渗流方 式与渗流阻力的变化来实现单井产能提高； ⑵ 整体压裂：以低渗透油藏（或区块）为工作单元，以 建立的油藏注水开发井网与水力裂缝优化组合的渗流系 统，实现单井产能与扫油效率的提高。
水力压裂技术
医路顺风
1
压裂方法简介：Introduction of Fracturing
1.压裂的定义： 用压力将地层压开一条或几条水平的或垂直
的裂缝，并用（或不用支撑剂）将裂缝支撑起来， 减小油、气、水的流动阻力，沟通油、气、水的 流动通道，从而达到增产增注的效果。 2.压裂增产增注的原理: (1)改变流体的渗流状态； (2)降低了井底附近地层中流体的渗流阻力。
20
一、油井应力状况 Stress status
(一)地应力
z
⑴垂向应力：上覆层的岩石重量。
H
Z 0 Sgdz
y
有效垂向应力： Z ZPs
x
在三向应力作用下，x轴方向上的应变分别为：
x1
1 E
x
x2
E
y
x3
E
z
岩石弹性模量：岩石纵向应力与纵向应变的比例常数。
泊松比：横向应变与纵向应变比值，反映材料横向变形的 弹性系数。
3
水力压裂特点 技术成熟度高，是低渗透油气藏开发的主要技术。 形成单一裂缝，裂缝方向受地应力控制。对特低渗 油藏，远离裂缝处的油气难以流向裂缝。 技术还在不断完善，以适应油气田开发的需要，如超 深井压裂、重复压裂以及与其他技术的组合应用。
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（培训体系）水力压裂工艺培训教材水力压裂工艺培训讲义第一采油一厂工程技术大队2004年6月前言：水力压裂是油田增产、增注，保持油田稳产的一项重要工艺技术。
它利用液体传导压力的性能，在地面利用高压泵组，以大于地层吸收能力的排量将高粘度液体泵入井中，在井底憋起高压，此压力超过油层的地应力和岩石抗张强度，在地层产生裂缝，继续将带有支撑剂的携砂液注入裂缝，裂缝边得到延伸，边得到支撑。
停泵后就在油层形成了具有一定宽度的高渗透填砂裂缝，由于这个裂缝扩大了油气流动通道，改变了流动方式，降低了渗流阻力，可起到增产增注作用，这一施工过程就叫油层水力压裂。
水力压裂包括理论力学、材料力学、热化学、高分子化学、机械制造等多个学科。
一、压裂液压裂液的主要功能是传递能量，使油层张开裂缝并沿裂缝输送支撑剂。
其性能好坏对于能否造出一条足够尺寸、并具有足够导流能力的填砂裂缝密切相关，因此，有必要了解压裂液的特点和性能。
（一）压裂液的作用压裂液的主要作用是将地面设备的能量传递到油层岩石上，在地层形成裂缝，并携带支撑剂填充到裂缝中。
按照在压裂施工中不同阶段的作用可以分为前置液、携砂液、替挤液三种。
1、前置液；用来在地层造成裂缝，并形成一定几何形态裂缝的液体。
在高温井层中，还具有一定的降温作用。
2、携砂液：携带支撑剂进入地层，把支撑剂充填到预定位置的液体。
和前置液一样也具有造缝及冷却地层的作用。
由于携带比重较高的支撑剂，必须使用交联压裂液。
3、替挤液：把压裂管柱、地面管汇中的携砂液全部替入裂缝，以避免压裂管柱砂卡、砂堵的液体。
组成与前置液一致。
（二）压裂液的性能为确保压裂施工顺利实施，要求压裂液具有以下性能特点1、滤失性：主要取决于压裂液自身的粘度和造壁性，粘度高则滤失少。
添加防滤失剂能改善压裂液的造壁性，大大减少滤失量。
2、携砂性：指压裂液对于支撑剂的携带能力。
主要取决于液体的粘度、密度及其在管道和裂缝中的流速，粘度越高，携带能力越强。
3、降阻性：指压裂液在管道中流动时的水力摩擦阻力特性，摩阻越小，压裂设备效率越高。
摩阻过高会导致井口压力高，从而降低排量，影响压裂施工。
4、稳定性：压裂液应具有热稳定性，不能由于温度升高而使粘度有较大的损失；还应具有抗剪切稳定性，不会由于流速的增加而大幅度降解。
5、配伍性：压裂液进入地层后与各种岩石矿物及地层流体相接触，不应产生不利于油气渗流的物理—化学反应，例如不会引起粘土膨胀或产生沉淀而堵塞油层。
6、低残渣：要尽量降低压裂液中水不溶物的数量，以免降低油气层和填砂裂缝的渗透率。
7、易返排：施工结束后大部分注入液体应能返排出井筒，减少压裂液对地层的伤害。
特别是低压井的返排尤其重要。
因此，压裂液应具有滤失小、携砂能力强、摩阻低、稳定性好、配伍性好、低残渣、易返排等特点。
此外由于压裂施工规模越来越大，压裂液用量越来越大，压裂液还应具有货源逛、成本低、配制简单的特点，以满足大型压裂和新井压裂施工的要求。
（三）压裂液的分类最早采用的压裂液是油基压裂液，20世纪50年代开始应用胍胶稠化的水基压裂液，60年代发展了交联胍胶压裂液，70年代开发出羟丙基胍胶，80年代采用了延迟交联的水基压裂液，90年代压裂液向“清洁”无伤害压裂液体系发展。
按造分散介质的不同，压裂液主要分为水基压裂液、油基压裂液、乳化压裂液、泡沫压裂液、醇基压裂液、表面活性剂（清洁）压裂液和浓缩压裂液。
重点介绍目前广泛应用的水基压裂液。
（四）水基压裂液是以水作为分散介质，添加各种处理剂，特别是水溶性聚合物，形成具有压裂工艺要求的较强综合性能的工作液。
一般水溶性聚合物和添加剂的水溶液称为线形胶或稠化水压裂液。
线形胶一旦加入交联剂，会形成具有粘弹性的交联冻胶，交联冻胶具有部分固体性质，但在一定的排量和压力下能够流动。
水基压裂液以安全、清洁和容易以添加剂控制其性质得到广泛的应用，除了极少数特别是水敏性地层外，水基压裂液是压裂液技术发展最快、最全面的体系。
1、线形胶压裂液是由水溶性聚合物稠化剂和其他添加剂组成，具有流动性，一般属于非牛顿流体，可近似用幂率模型来描述。
典型压裂液配方：稠化剂（香豆胶0.4-0.6%，胍胶0.3-0.5%，羟丙基胍胶0.2-0.5%）+杀菌剂（甲醛0.2-0.5%）+粘土稳定剂（KCL2%）+破乳剂（SP1690.1-0.2%）+破胶剂（过硫酸铵20-100mg/L）。
线形胶压裂液具有一定的表观粘度与低滤失性，减阻性能好，易破胶对地层伤害小；但对温度、剪切速率敏感。
一般用于注水井和浅层油气藏压裂。
2、交联冻胶压裂液同线形胶压裂液对比，联冻胶压裂液具有更强的粘弹性和塑性，在造缝和携砂能力等综合性能方面优于线形胶压裂液，但由于破胶降粘相对困难，因而破胶剂的使用由为重要。
典型压裂液配方：基液：稠化剂（0.3-0.7%香豆胶、胍胶、羟丙基胍胶）+杀菌剂（甲醛0.2-0.5%）+粘土稳定剂（KCL2%）+破乳剂+助排剂（0.2-0.6%DL）+降滤失剂+PH值调节剂+温度稳定剂。
交联液：交联剂（硼砂、有机硼、有机锆、有机钛）+破胶剂（过硫酸铵少量），视交联比和交联性能配制交联液浓度。
为了适应不同井层的情况，通过调节添加剂用量，压裂液还可以分为低温（20-60℃）、中温（60-120℃）、高温（120℃以上）体系。
3、水基压裂液添加剂（1）稠化剂：水溶性聚合物作为稠化剂是水基压裂液的基本添加剂，用以提高粘度、降低滤失、悬浮和携带支撑剂。
可以用植物胶（如胍胶、香豆胶、田箐胶）及其衍生物（羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等）、生物聚合物如黄胞胶以及合成聚合物（聚丙烯酰胺）。
（2）交联剂：交联剂是通过交联离子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。
比较常用且形成工业化的交联剂为硼砂、有机硼、有机锆、有机钛等。
（3）粘土稳定剂：使用水基压裂液，将引起粘土沉积、颗粒膨胀或运移。
在施工中压裂液对储集层粘土矿物的伤害通常是水敏性和碱敏性叠加作用的结果。
水溶性介质能使粘土矿物膨胀、分散或运移；同时水基压裂液以碱性交联为主，滤液粘土稳定剂，使用浓度为1-2%。
（4）杀菌剂：用于抑制和杀死微生物，使配制的基液性能稳定，防止聚合物降解，同时阻止储集层内的细菌生长。
甲醛、乙二醛、戊二醛具有良好的杀菌防腐作用，使用浓度0.5-1.0%。
（5）表面活性剂：水基压裂液的表活剂具有压后助排和防乳破乳作用。
由于乳化液的粘度较高，在井筒附近和地层原油发生乳化，会产生严重的生产堵塞。
应用表面活性剂可以保持破乳剂的活性，达到防乳破乳作用。
（6）抗高温稳定剂：高温下压裂液的粘度下降主，要由于氧的存在加剧了压裂液降解的速度，因此常用甲醇、硫代硫酸钠、三乙醇胺等作为稳定剂。
（7）降滤失剂：水基线形胶与冻胶压裂液由于具有较高的表观粘度和能形成滤饼的特性，可控制压裂液降解的速度，但一般天然裂缝发育的储集层应加入降滤失剂。
常用的为柴油、油溶性树脂、聚合物和硅粉。
（8）破胶剂：是压裂液中的一种重要添加剂，主要使压裂液中的冻胶发生化学降解，由大分子变成小分子，有利于压后返排，减少对储集层的伤害。
常用的破胶剂包括酶、氧化剂、和酸。
生物酶和催化氧化剂系列适用于20-54℃的低温破胶剂；一般氧化破胶体系适用于54-93℃，而有机酸适用于93℃以上的破胶作用。
（9）滤饼溶解剂：压裂液在施工中由于滤失性造成聚合物浓缩，使压裂液在裂缝和裂缝表面形成致密的滤饼，常规破胶剂不能将其破坏，因此需要滤饼溶解剂进行处理。
（10）缓冲剂：在水基压裂液中，通常用pH值调节剂控制稠化剂水合增粘速度、所需的PH值范围和交联时间以及控制细菌的生长。
常用的PH值调节剂为碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸、福马酸和氢氧化钠。
4、常用水基压裂液及性能指标目前广泛应用的压裂液有田箐胶、香豆粉和胍尔胶压裂液，通过对三种压裂液的性能指标进行对比，可以看出田箐胶水不溶物高，压裂液残渣含量为1200mg/L，对地层和裂缝导流能力伤害较大，而且其流变性和携砂能力较差，因此，我们首选香豆粉、其次为胍胶压裂液。
目前常用的胍胶、香豆胶、改性胍胶各项技术标准见表1三种压裂液性能对比表1水基压裂液技术指标表表2二、压裂支撑剂支撑剂是水力压裂时地层压开裂缝后，用来支撑裂缝阻止裂缝重新闭合的一种固体颗粒。
它的作用是在裂缝中铺置排列后形成支撑裂缝，从而在储集层中形成远远高于储集层渗透率的支撑裂缝带，使流体在支撑剂中有较高的流通性，减少流体的流动阻力，达到增产、增注的目的。
支撑剂通常分为天然和人造两大类。
（一）支撑剂的种类1、石英砂石英砂多产于沙漠、河滩和沿海地带。
如国内的兰州砂、承德砂、内蒙砂。
天然石英砂的化学成分是氧化硅，伴有少量的氧化铝、氧化铁、氧化钾、氧化钙和氧化镁。
天然石英砂矿物组分以石英为主。
其含量是衡量石英砂质量的重要指标。
压裂用石英砂石英含量在80%左右，伴有少量长石、燧石和其他喷出岩、变质岩等岩屑。
从石英的微观结构看，可分为单晶石英和复晶石英两种，单晶石英的颗粒质量越大，石英砂抗压强度越高。
一般石英砂的视密度2.65g/cm3，体积密度1.70g/cm3，承压20-34Mpa。
2、陶粒人造陶粒主要由铝矾土（氧化铝）烧结或喷吹而成的，具有较高的抗压强度，可划分中等强度和高强度两种陶粒。
中等强度陶粒是由铝矾土或铝质陶土制成，视密度2.7-3.3g/cm3。
组分为氧化铝或铝质，其质量分数46%-77%，硅质含量12%-55%，氧化物约10%。
承压55-80Mpa。
高强度陶粒是由铝矾土或氧化镐制成，视密度3.4g/cm3。
化学组分：氧化铝85%-90%，氧化硅3%-6%，氧化铁约4-7%。
氧化钛、氧化锆3%-4%。
承压100Mpa。
3、树脂砂树脂砂是将树脂薄膜包裹到石英砂的表面上，经热固处理制成。
视密度2.55g/cm3。
在低应力下，树脂砂性能与石英砂接近，在高应力下，树脂砂性能远远优于石英砂。
中等强度低密度或高密度树脂砂可承压55-69Mpa，它适应了低强度天然石英砂和高强度铝土支撑剂间的强度要求，相对密度较低，便于携砂和铺砂。
树脂砂分为两种，固化砂和固化砂。
固化砂是在地层温度下固结，这对防止压后出砂及防止地层吐砂有一定的效果。
预固化砂在地面已形成完好的树脂薄膜包裹的砂子，其优点是：（1）树脂薄膜包裹的砂子，增加了砂粒间的接触面积，从而提高了抗闭合能力；（2）树脂薄膜可将压碎了的砂粒、粉砂包裹起来，减少了颗粒的运移与堵塞孔道的机会，从而改善了导流能力；（3）树脂砂的总的体积密度比中强度和高强度人造支撑剂低许多，便于悬浮，降低了对压裂液的要求。
（二）压裂支撑剂的主要性能1、支撑剂性能的定义（1）支撑剂球度就是指支撑剂颗粒接近球形的程度S P=dn/dcS P------球度，Dn---颗粒等值体积的球体的直径，mmdc---颗粒外接的球体的直径，mm（2）支撑剂圆度圆度指支撑剂棱角的相对锐度或曲率的量度。