压裂液简介
压裂液的特点与适用范围
压裂液的特点与适用范围一、水基压裂液水基压裂液是以水作为分散介质（溶剂），再添加多种添加剂配制而成的一种压裂液。
按稠化方式和稠化程度不同分为水基冻胶压裂液、线性胶压裂液和活性水压裂液。
1、水基压冻胶裂液主要由水、稠化剂、交联剂和破胶剂配制而成。
特点：粘度高，可调性好，易于控制，造缝性能好，携砂能力强；摩阻低，滤失量小，耐温、耐剪切能力好，能在指定的时间内破胶排液，配制材料货源广。
适用范围：除少数低压、油润湿，强水敏地层外，适用于大多数油气层和不同规模的压裂改造，可以完成高温、高压、深井、超深井、高砂比、大砂量等高难度压裂作业。
2、线性胶压裂液（稠化水压裂液）以稠化剂和表面活性剂配置而成的粘稠性水溶液。
特点：粘度较低，携砂性能差，降滤失性能略好，有一定造缝能力。
适用范围：主要用于压裂防砂、砾石充填、低温（小于60℃）、浅（小于1000）井的压裂改造；或用于低砂量、低砂比的煤层气或不携砂注水井压裂。
3、活性水压裂液加有表面活性剂的低粘水溶液。
特点：粘度几乎为零，滤失量大，依靠大排量可以携带较少支撑剂。
适用范围：适用于浅井低砂量、低砂比的小型解堵压裂和煤层气井压裂。
二、油基压裂液以就地原油或柴油作为分散介质与各种添加剂配制而成的压裂液称为油基压裂液。
稠化剂：磷酸酯交联剂：铝酸盐特点：粘度较高、耐温性能较好、携砂能力较强、对储集层伤害较小。
缺点：价格昂贵、施工困难、易燃。
三、泡沫压裂液泡沫压裂液是指在水力压裂过程中，以水、线性胶、水基冻胶、酸液、醇或油作为分散介质，以气体作为作为分散相（不连续相），与各种添加剂配制而成的压裂液。
按分散相类型不同，泡沫压裂液体系可以分为氮气泡沫压裂液、二氧化碳泡沫压裂液和空气泡沫压裂液。
优点：粘度高，携砂和悬砂性能好，摩阻损失小、滤失量小，液体效率高、在相同液量下裂缝穿透深度大；含水量小，密度低，气体膨胀能力强，易于压后返排，对油层污染小。
缺点：温度稳定性差，使用范围受到限制，由于井筒气—液柱的压降低，需要的施工泵压高，对于深度大于2000m以上的油气层施工难度大，设备特殊，成本较高。
压裂液
冻胶，压裂液的起始粘度高，泵送摩阻大，粘度损失也较
大。 • 有机硼、有机钛及有机锆交联剂，具有明显的缓交联 特征，有利于压裂液粘度时效性控制，获得较高的裂缝粘 度，提高压裂处理效果。
• 热稳定性与剪切稳定性：
•
•
由于不同类的交联剂的交联反应速度不同，而反映出
的压裂液体系的抗温和抗剪切能力不同。 有机硼、有机钛及有机锆交联剂，具有明显的缓交联
1、水力压裂的作用
• （1）压裂能改造低渗透储层的物理结构，变径向流 动为线性流动，降低流动阻力，增大渗滤面积，达 到油气井增产、水井增注的目的； • （2）减缓层间矛盾，改善中低渗透层的开采状况； • （3）解除近井地带的堵塞； • （4）对储层物性差，自然产能低，不具备工业开采 价值的探井和评价井进行压裂改造，扩大渗油面积 或对油气井作出实际评价。
• 破胶剂使用浓度的影响： • 一般而言，破胶剂使用的浓度越高，破胶越彻底，破 胶时间越短，对地层损害越小。但同时也会造成压裂液粘
度的提前损失，影响压裂液的造缝能力。如果不采取任何
措施，过分的增加破胶剂浓度，不然会引起压裂液粘度的 大幅下降，甚至提前脱砂，导致施工失败。
3、4压裂液对导流能力的影响
、锆等金属螯合物交联压裂液对支撑裂缝导流能力有严重
的伤害，清洁返排能力远低于硼交联压裂液。 • 交联剂用于压裂液时不应仅考察交联和耐温程度，注 重保护油藏、按温度和油藏条件选用适应的交联剂成为必 须遵守的原则。
3、破胶剂 把高粘度压裂液留在裂缝中将降低支撑剂充填层 对油和气的渗透性，从而影响了压裂作业的效果。因 此压裂施工结束后，为了让施工液体能尽快的从井下
特征，使得体系初始粘度不高，而经过高温和连续剪切后
，平衡粘度明显高于无机硼（硼砂体系）。 • 一般而言，硼砂交联羟丙基瓜胶体系可用于80℃以 下的地层，而有机硼、有机钛及有机锆交联的羟丙基瓜胶 体系可抗160℃。
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
第三页，共19页。
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
压裂液的名词解释
压裂液的名词解释压裂液是一种在油气开发领域广泛应用的液体，其主要目的是通过高压注入，将岩石裂缝和孔隙扩大，以增加原油、天然气或水资源的开采量。
一、压裂液的组成压裂液通常由水、添加剂和颗粒物组成。
水是最主要的组成部分，占总质量的90%以上。
添加剂可以是化学品，用于改变压裂液的性质，例如粘度、表面张力和酸碱性。
颗粒物则是用来支撑岩石裂缝的，常见的颗粒物有砂和陶粒。
二、压裂液的作用机制1. 压力效应：通过高压注入压裂液，可以直接扩大裂缝和孔隙的范围和规模，使能源资源更易于流动和提取。
2. 冲击效应：压裂液的注入会产生巨大的冲击力，可以破坏沉积物颗粒之间的粘结力，使其分离并形成新的裂隙。
3. 渗透效应：压裂液中的颗粒物可以填充并扩大已有的裂缝，从而增加岩石的渗透性，提高能源资源的流动性。
4. 化学效应：添加剂中的化学物质可以与岩石进行反应，改变其物理性质，从而促进裂缝的扩大和产能的提高。
三、压裂液的分类1. 水基压裂液：其中水是主要成分，添加剂一般为聚合物、表面活性剂等。
这种压裂液的优点是环境友好、成本低廉，但在一些低渗透性岩石中的应用受到限制。
2. 粘弹性压裂液：在水基压裂液的基础上，通过添加聚合物使其增加黏度和粘弹性，以提高裂缝的扩展性和岩石的渗透性。
3. 乳化油基压裂液：基于乳化油和添加剂的组合，适用于含油气资源的开采。
乳化油基压裂液具有较高的渗透性和粘附性，能够有效提高开采效率。
4. 气体压裂液：利用液体压裂液中溶解的气体，在高压下将气体释放以增加压裂效果。
这种压裂液适用于那些对液体压裂液敏感的地层。
四、压裂液的应用压裂液广泛应用于油田、天然气田和水资源开发中。
通过压裂液的注入，可以提高油气田的开采率，增加产量。
此外，压裂液还可以用于水井的清洗和增加孔隙渗透性，以提高水资源的利用效率。
总结：压裂液是一种通过高压注入岩石中，来扩大裂缝和孔隙的液体。
它的组成包括水、添加剂和颗粒物。
压裂液的作用机制主要有压力效应、冲击效应、渗透效应和化学效应。
压裂液通用技术条件
压裂液通用技术条件
一、压裂液概述
压裂液是在井中注入的一种特殊液体，用于增加裂缝渗透性以增加油气井产量。
压裂液主要由基础液体、添加剂和颗粒物组成。
二、压裂液技术要求
1. 基础液体要求
(1) 基础液体应具备良好的可控性和溶解性，以便满足不同地质条件下的需要。
(2) 基础液体应具备一定的低温稳定性和高温稳定性，在井口温度变化较大的情况下保持稳定。
(3) 基础液体应具备较低的粘度，以便能够快速在裂缝中传递压力和形成压裂裂缝。
2. 添加剂要求
(1) 添加剂应具备较好的生物降解性，以减少对环境的影响。
(2) 添加剂应具备良好的稳定性，能够在高温高压条件下保持活性。
(4) 添加剂应具备较高的溶解度，以便与基础液体充分混合。
3. 颗粒物要求
(1) 颗粒物应具备较好的流动性，能够在压裂液中均匀悬浮。
(2) 颗粒物应具备较高的破裂压力，以便在注入过程中能够产生足够的裂缝压力。
(1) 密度范围：0.8-2.5 g/cm³
(3) pH范围：5-10
(4) 低温稳定性：-20℃至井口温度
(1) 生物降解性：符合地方环保标准
(3) 黏滞度增强剂用量：0.1-1.0%
(2) 流动性：流动性良好
(3) 破裂压力：>5000 psi
以上为压裂液通用技术条件，具体参数可根据不同油气井地质条件和工艺需求进行调整。
新型压裂液概述
•压裂液固相堵塞
来源
—基液或成胶物质的不溶物 —降滤剂或支撑剂中的微粒 —压裂液对地层岩石浸泡而脱落下来的微粒 —化学反应沉淀物等固相颗粒。
作用
—形成滤饼后阻止滤液侵入地层更远处，提高了压裂液效率，减 少了对地层的伤害；
—它又要堵塞地层及裂缝内孔隙和喉道，增强了乳化液的界面膜 厚度而难破胶。
•压裂液浓缩
二、中原油田压裂技术现状
现有装备
机组型号
史蒂文森 压裂机组 哈里伯顿
-1000 哈里伯顿
-1400 哈里伯顿
-2000 史蒂文森CO2 泡沫压裂设备
哈里伯顿 -2500
投产 时间
1985 1985 1990 2002 2002 2008
主要设备情况
备注
仪表车 混砂车 主压车 （台） （台） （台）
成胶液
水冻胶压裂液添加剂
▲稠化剂
植物胶及衍生物 — 胍胶（羟丙基胍胶） — 田箐、香豆胶、魔芋胶等
纤维素衍生物 — 羧甲基纤维素钠盐（CMC） — 羟乙基纤维素（HEC） — 羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC）
生物聚多糖 — 黄原胶
工业合成聚合物 — 聚丙烯酰胺（PAM） — 部分水解聚丙酰胺（PHPAM） — 甲叉基聚丙烯酰胺（MPAM）
水基压裂液
水基压裂液的发展经历了活性水压裂液、稠化水压裂液、水基冻胶 压裂液三个阶段。
(1)活性水压裂液:是表面活性剂的稀的水溶液。 (2)稠化水压裂液：是以稠化剂及表面活性剂配制的粘稠水溶液，即 增稠了的活性水压裂液。 (3)水冻胶压裂液：是用交联剂将溶于水的增稠剂高分子进行不完 全交联，使具有线性结构的高分子水溶液变成线型和网状体型结构混存 的高分子水冻胶。其中亦添加了表面活性剂。它实际上就是交联了的稠 化水压裂液。
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。
煤层气行业压裂液-相当经典
02
煤层气行业压裂液的应 用
煤层气开采中的压裂液应用
压裂液在煤层气开采中起到关键作用 ，通过向煤层中注入压裂液，能够使 煤层产生裂缝，增加煤层气的渗透性 ，从而提高煤层气的产量。
压裂液的选择需要根据煤层的特点和 开采条件进行优化，以确保压裂效果 和煤层气的开采效率。
煤层气增产中的压裂液应用
高效化
随着煤层气开采技术的发展，对压裂液的效率要求越来越 高。未来压裂液的发展将更加注重高效化，以提高煤层气 开采效率。
环保化
环保要求日益严格，未来压裂液的发展将更加注重环保性 能，开发低毒、低污染、易降解的压裂液体系，以及压裂 液的循环利用技术。
个性化
不同煤层地质条件对压裂液的要求不同，未来压裂液的发 展将更加注重个性化，根据不同煤层地质条件定制适合的 压裂液体系。
和维护较为复杂。
压裂液的作用
造缝作用
压裂液在高压下将煤层 压开并形成裂缝，增加 煤层气渗透面积，提高
开采效率。
支撑作用
压裂液在裂缝中起到支 撑作用，防止裂缝闭合， 保持煤层气渗透通道的
通畅。
携砂作用
压裂液将破碎的岩石颗 粒携带至地面，保持井 筒通畅，便于后续排采
作业。
降低摩擦作用
压裂液在泵送过程中可 降低管路和泵的摩擦阻
在煤层气增产过程中，压裂液的注入能够扩大煤层裂缝，提高煤层气的渗透性， 从而增加煤层气的产量。
针对不同的增产需求，需要选择不同类型的压裂液，如低粘度、高粘度、泡沫压 裂液等，以达到最佳的增产效果。
煤层气排采中的压裂液应用
在煤层气排采过程中，压裂液的注入能够提高煤层气的解吸 速度和采收率。
压裂液在排采过程中起到调节地层压力的作用，有助于控制 煤层气的生产速度和采收率。同时，合理的排采制度也是提 高煤层气采收率的关键因素之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、压裂液的类型 压裂液按分散介质，可简单的分为： -水基压裂液体系
主要是交联冻胶压裂液，也是目前压裂液应用的主要类型
-油基压裂液体系
适用于低压、偏油润湿、强水敏地层
-泡沫压裂液体系
适用于低压、水敏性储层，特别是气井
-清洁压裂液
是一种基于粘弹性表面活性剂的溶液
ห้องสมุดไป่ตู้第3页
1、水基压裂液
水基压裂液：以水做溶剂或分散介质，向其中加入稠化剂配制 而成的压裂液。
第4页
水基冻胶压裂液组成：
水+添加剂+ 稠化剂
→溶胶液
水+添加剂 +交联剂
→交联液
溶胶剂+交联 液→水基冻胶
压裂液
溶胶液
交联液
压裂液
溶胶剂：交联液=100:（1~12）
第5页
2、油基压裂液
油基压裂液是以油为溶剂或分散介质，与各种添加 剂配制而成的压裂液
油基压裂液分主要包含稠化油压裂液和油基冻胶压 裂液
第1页
根据压裂液在压裂过程中不同阶段的作用，可 简单分为前置液、携砂液和顶替液。 -前置液：其作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的 裂缝同时还起到一定的降温作用。 -携砂液：它是将支撑剂 ( 一般是陶粒或石英砂 ) 带 入裂缝中并将砂子放在预定位置上，同时还有造缝 和冷却地层的作用。 -顶替液：其作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂 缝中。
第8页
4、清洁压裂液
第9页
三、压裂液添加剂
第 10 页
第 11 页
3、压裂液添加剂-稠化剂
第 12 页
第 13 页
常用稠化剂性能
第 14 页
3、压裂液添加剂-交联剂
第 15 页
第 16 页
3、压裂液添加剂-破胶剂
第 17 页
3、压裂液添加剂-PH调节剂
第 18 页
3、压裂液添加剂-表面活性剂
第 19 页
3、压裂液添加剂-粘土稳定剂
第 20 页
3、压裂液添加剂-杀菌剂
第 21 页
3、压裂液添加剂-简述
第 22 页
四、优质高效的压裂液性能 ❖ 1.粘弹性好，悬浮性能好，携砂性能强； ❖ 2.摩阻损失小，便于输送； ❖ 3.易破胶，破胶彻底，残渣少，无滤饼形成； ❖ 4.对地层损害低（低残渣、易返排）； ❖ 5.滤失量小，增产效率高； ❖ 6.配伍性好，不引起粘土膨胀或产生沉淀堵塞
地层； ❖ 7.性能稳定，抗剪切能力强，耐温性好； ❖ 8.材料来源广，成本低，可广泛应用。
第 23 页
五、压裂液性能测试
-基液粘度
-延时时间 -滤失性 -破胶
-表面张力和润湿性能
-对岩心伤害测定
-与地层流体配伍性
-基液PH
-流变性能 -磨阻 -残渣
第 24 页
六、压裂液现场质量控制
第 25 页
一、压裂液定义
-压裂：压裂的实质就是用高压泵组将具有一定粘
度的液体高速注入地层，当注入速度大于地层的吸 收速度时，地层就会产生破裂或使原来的微小缝隙 张开，形成较大的裂缝。随着液体的不断注入，已 形成的裂缝向内延伸。为了防止停泵以后，裂缝在 上部岩层的饿重力下重新闭和，要在注入的液体中 加入支撑剂，使支撑剂充填在压开的饿裂缝中，以 支撑缝面。 -压裂液是压裂施工中的工作液 -压裂液是由多种添加剂按一定配比形成的非均质不 稳定的化学体系
-油基冻胶压裂液配液方法：
原油（成品油）+胶凝剂+活化剂→溶胶液 水+NaALO2 →活化液 溶胶液+活化液+破胶液→油基冻胶压裂液
第6页
油基压裂液基本特点：
油的滤失量大
容易引起火灾
磨阻较大
易造成地面、设备、 人员油污
改造效果较差
成本高
适用于低压、强水敏地层， 在压裂作业中所占比重较小。
第7页
3、泡沫压裂液
第 26 页
第 27 页
3、导致液体出现问题的主要因素
（1）没有按照配方进行配液 （2）液体本身由于长时间放置，性能变差 （3）交联剂加量不适 （2）破胶剂加量不适 （3）水质不符合标准
第 28 页
来自中国的具有世界水平的油田技术服务公司
29
泡沫压裂液始于80年代，主要用于衰竭地层提高 压裂的返排率和水敏地层的增产。 泡沫压裂液由气相、液相、表面活性剂和其他化学添 加剂组成。 泡沫压裂液是一个大量气体分散于少量液体中的均匀 分散体系。 其组分主要有：
- 气相，约70%，为内向 - 液相，约30%，为外向 - 表面活性剂（发泡剂） - 泡沫稳定剂