压裂液国内外研究现状
1. 压裂液国内外发展概况
压裂技术是我国油气田开发必不可少的重要措施之一，它在增加产量和储量动用方面起到了重要的作用。压裂的目的主要是形成具有一定几何形状的高导流能力裂缝，改善油气通道，从而增加油气产量。而压裂液在压裂中起着非常重要的作用，压裂液体系的性能是关乎整个压裂施工作业成败及压裂效果的关键点之一，性能好的压裂液不但能够保障压裂施工的顺利进行，而且能够保护储层，获得理想的增产效果[1]。压裂液通常是由各种化学添加剂按一定比例配制成具有良好粘弹性的冻胶状物质，主要分为水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、清洁压裂液[2]。
1947年，水力压裂首次在现场成功应用的初期，主要使用以原油、成品油所配成的油基压裂液，原因是水基压裂液会对水敏地层造成损害。五十年代，出现了控制水敏地层损害的方法以后，水基压裂液才被应用在压裂作业中，但油基压裂液仍为主要的压裂液。到六、七十年代，增稠剂瓜胶及其衍生物的出现，使水基压裂液迅速发展并占据主要地位。到了八十年代，由于致密气藏开采和部分低压油井压后返排困难等问题，出现了泡沫压裂液。到九十年代及以后，为了解决常规压裂液在返排过程中由于破胶不彻底对油藏渗透率造成很大伤害的问题，又开发研制了粘弹性表面活性剂压裂液，即清洁压裂液。
1.1 水基压裂液
水基压裂液是以水作溶剂或分散介质，向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的，主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂，即植物胶（瓜胶、田菁、香豆、魔芋等）、纤维素衍生物及合成聚合物。这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶，交联后形成粘度极高的冻胶。具有低摩阻、稳定性好、携砂能力强、低损害、施工简单、货源广、廉价等特点。通常，水基压裂液按加入稠化剂种类大致可分为三种类型: 天然植物胶压裂液、纤维素压裂液以及合成聚合物压裂液。
1.1.1 天然植物胶压裂液
国内外最先研究和应用的是天然植物胶压裂液，因而这类压裂液使用最多，其中瓜胶及其改性产品为典型代表[3]。美国BJ公司开发了一种新型低聚合物浓度的压裂液体系，稠化剂是一种高屈服应力的羧甲基瓜胶，一般使用浓度是0.15-0.30%，可适用底层温度为93-121℃。该压裂液体系具有较高的粘度，良好的携砂能力。目前，国外已经进行了350口井以上的压裂施工，获得了较理想的缝长和较彻底的清洁返排，增产效果好于使用HPG交联冻胶的结果。田菁胶是国内植物胶中大分子结构与瓜胶十分相似的一种，最早于20世纪70年代末由胜利油田开发应用。继田菁胶之后而出现的香豆胶最早由石油勘探开发科学研究院研制成功。用无机硼酸盐交联的香豆胶压裂液常用在30-60℃的地层，用有机硼交联的香豆胶可用于60-120℃的地层。90年代中期开发了一种GCL锆硼复合交联剂使耐受温度达到140℃[4]。从20世纪90年代以来，香豆胶已在大庆、吉林、玉门、塔里木、吐哈等各大油田得到了推广使用[5]。20世纪80年代，四川、华北油田研究并应用了魔芋胶压裂液。
1.1.2 纤维素压裂液
纤维素衍生物主要是纤维素醚，用于石油行业的是高取代度的纤维素醚，它以每年3%-5%的速度增长。其中CMC、HEC和HPMC应用最多，在我国，这三类衍生物的用量曾占10%左右[6]，CMC、HEC冻胶的热稳定性及滤失性能好，可用于140℃下井下施工，其主要问题是摩阻偏高，尚有待进一步改进。由于纤维素衍生物对盐敏感、热稳定性差，增稠能力不大，不如植物胶应用广泛。
2010年李永明等[7]配制出了含纤维的超低浓度稠化剂压裂液，其稠化剂浓度为0.2%、BF-2纤维加量为0.7%，该压裂液携砂性能好，残渣量较少，储层损害小，现场应用取得成功，川孝270井用该压裂液对储层改造后获得天然气产量为8000m3/d，增产效果显著。
1.1.3 合成聚合物压裂液
20世纪90年代，胜利油田就采用聚丙烯酰胺PAM有机钛冻胶在150℃以下的地层进行压裂，尤其在中高含水地层使用获得较好的降水增油效果[8]。克拉玛依采油工艺研究院研制开发的DP-1聚丙烯酰胺压裂液已现场应用几百井次，效果良好。但这些传统的合成聚合物压裂液存在抗剪切稳定性差的缺点，经研究发现，在稠化剂中加入疏水单体，由它形成的聚合物压裂液能在分子中产生具有高强度的但又可逆的物理缔合，形成三维网状结构，表现出较好的抗剪切性能[9]。2010年陈馥等[10]以丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体制备出AM/AMPS/AA三元共聚物，其能够很好地交联，所得压裂液冻胶粘度可达240mPa·s，耐温能力达130℃左右，在170s-1下剪切120min后粘度仍大于90%。
1.2 油基压裂液
油基压裂液是以油作为溶剂或分散介质，与各种添加剂配制成的压裂液，主要分为稠化油压裂液和油基冻胶压裂液，由于其成本高、易污染、容易引起火灾、油的粘度高、摩阻比大，虑失量大，因此只适用于低压、强水敏地层，在压裂作业中所占比重较低。国外在这方面的研究较早[11]，早在70年代，美国、加拿大等就开始了油基压裂液的研究。目前已形成一套较为完整的测试手段和添加剂系列。如加拿大Nowsco公司的“NowscoReli-O-Gel”系列等。另据资料介绍，Hal-bilurton公司研制的一种固体脂族磷酸铝，加入固体盐粒，在煤油基凝胶中的浆液，可对高于65℃的地层进行压裂，在压裂层温度超过93℃的地层，此方法尤其有效。前联邦德国使用埃索公司的130～310℃沸程特定馏分制得的油基凝胶，其热稳定性可达到210℃，它曾有效地对Ostfrieslnad地区4242m深井实现压裂增产。我国在70年代曾利用原油进行压裂，川中曾于70年代在凉高山地层使用过原油加砂压裂（加砂量5%），获得了较好效果，但由于摩阻过高而放弃使用。后来，新疆石油局研制成功了一种油基冻胶压裂液，并在吐哈油田进行了62井次的现场试验。除个别井因选层不对外，施工有效率达100%，且有效期长，多数井施工后至今有效。陈改新[12]等人针对春光油田沙湾组的水敏、低温低压不利于压裂液破胶及返排等问题，同时为降低成本，增加效益，因地制宜地采用该区块产出原油为溶剂，研究开发了一套适合该储层特征的CG-2012型原油基压裂液，现场应用取得良好效果，产油量从改造前的0.6t增加到 2.8t左右。根据国内外对油基压裂液应用的研究，发现油基压裂液具有随剪切温度升高而变稀的趋势，因此，在高温施工条件下保持有机压裂液的粘度就成为问题的关键，王满学[13]等人研制了一种复合型高温稳定剂PW-1，使油基冻胶压裂液的施工温度和成胶速率较以前有了很大的提高，压裂液质量也得到了明显改善。加高温稳定剂PW-1的油基压裂液首次在华北油田雁60-1井压裂施工中应用成功，此后先后用于京102井和泉75-4x井压裂施工，3口井施工成功率为100%，压裂后获得了良好的效益。
1.3 泡沫压裂液
泡沫压裂液是由气相、液相、表面活性剂和其他化学添加剂组成，包含CO2泡沫压裂液和CO2干法压裂液。CO2 泡沫压裂液就是把液态CO2 与常规水基压裂液按照一定的比例混合后形成的以气相为内相、液相为外相的稳定泡沫体系从而用于压裂施工的一种压裂液。CO2 干法压裂液是以液态CO2 代替常规水力压裂液的一种无水压裂体系。对于广大低渗、低压、强水敏和水锁性油气藏，二氧化碳压裂液具有伤害小、破胶彻底、返排迅速等优点，展现出良好的应用前景[14-16]。
1.3.1 CO2泡沫压裂液
CO2 泡沫压裂液的关键是CO2 的泡沫质量，一般来说，泡沫质量在52 %~96 % 时称泡沫压裂，泡沫质量小于52 % 时称为增能压裂。CO2 泡沫压裂液的研究在国外始于20 世纪60 年代，1986 年联邦德国的费思道尔夫在石炭系士蒂凡组气藏的压裂改造中试验成功；与此同时，在美国犹他州东部犹他盆地的瓦塞兹（Wasatch）地层的压裂改造试验中CO2泡沫压裂比常规压裂取得了更好的增产效果；2005 年，斯伦贝谢在一口边际油藏低压致密气井上成功进行了以VES 为稠化剂的CO2泡沫压裂，标志着CO2泡沫压裂液化学取得了新的突破。目前，CO2 泡沫压裂液体系仍在不断完善，它在美国、加拿大和德国的应用比例已达30 %～50 %，应用效果良好。国内对CO2泡沫压裂液的研究始于20 世纪90 年代，与国外存在一定差距，国内的一些科研机构也在努力研究开发性能好的CO2 泡沫压裂液体系。川庆钻探工程有限公司工程技术研究院研发出的CO2 泡沫压裂液体系，泡沫质量达到60 %以上，具有良好的稳定性和耐温耐剪切性能，破胶彻底，滤失量和对地层岩心的伤害较低，该体系在苏里格气田的试气压裂作业中，取得了良好的增产改造效果[17]。中原石油勘探局与西南油气田采气工程研究院合作，开发出一种酸性交联泡沫压裂液体系，该体系的泡沫质量达到52 %~60 %，施工最高井温130 ℃，最大井深3 700 m。与此同时，中原油田开发出国产化的HV-100 羧甲基羟丙基瓜胶，去除该产品聚合物中的植物纤维后，仅含有2 %～4 %的不溶性残渣，使用以该CMHPG 产品为稠化剂的冻胶泡沫压裂液对3789 m 深井进行CO2泡沫压裂试验，取得了良好的增产效果。另外，吉林油田、大庆油田、长庆油田和CNPC 勘探院廊坊分院也相继开展了CO2泡沫压裂液的相关研究和现场试验，在低渗透油气藏的改造中取得了良好的增产效果。
1.3.2 CO2干法压裂液
19 世纪60 年代初期，液态CO2开始在石油与天然气工业上使用。据文献记载，截止2003 年，以美国和加拿大为首的北美地区使用CO2干法加砂压裂已经完成了1 100 余井次，其中页岩气储层取得了非常显著的增产效果[18-21]。但是，由于液态CO2粘度较低，使之在压裂施工过程中存在着一定缺陷，因此，如何提高液态CO2的粘度是研究的关键。国内对CO2干法压裂技术的研究起步于21
世纪。川庆钻探工程有限公司工程技术研究院建立了一套CO2干法压裂液体系配方，并于2013 年8 月在苏里格气田成功进行了国内第一口CO2干法加砂压裂现场试验，与采取常规瓜胶压裂液技术的邻井相比，CO2 干法加砂压裂液技术增产效果明显[22,23]。此外，2014 年，延长油田在鄂尔多斯盆地延长组长7 层进行了1口页岩气井的CO2干法压裂试验，取得施工成功[24]。
1.4 清洁压裂液
清洁压裂液或者称为粘弹性表面活性剂压裂液，是一种基于粘弹性表面活性剂的溶液。此种压裂液配制容易，施工简单，用量少，摩阻小，携砂能力强，处理后油井增产显著。据资料报道[10]，国外石油公司使用该类压裂液已成功进行了超过2 400次的压裂作业，取得了很好的压裂效果并达到长期开采的目的。该压裂体系最早在美国的墨西哥湾的油井压裂充填作业中使用，其效果好于使用常规压裂液作业的油井。后来，在加拿大阿尔伯塔，美国堪萨斯、怀俄明、俄克拉荷马，意大利亚德里亚海及美国墨西哥湾等油田的常规压裂作业中得到了广泛应用，效果良好。国内长庆油田、大庆油田、克拉玛依油田和四川油田先后引进Schlumberger公司开发的清洁压裂液技术，进行了数十几次的现场应用，均取得了工艺上的成功和很好的增油效果。国内的万庄分院自主研制出了VES-70性粘弹性清洁压裂液体系，该清洁压裂液完成了20多井次的现场试验，效果良好，例如在某油田是邻井使用常规压裂液井产量的2-3倍，显示出清洁压裂液的巨大优势。
压裂返排液处理技术研究进展
第46卷第7期
2017年7月应用化工Applied Chemical IndustryVol. 46 No. 7Jul.2017
压裂返排液处理技术研究进展
王佳1，李俊华1，雷珂1，张旭2，卢鹏飞2，强龙2，尉少华3
(1.陕西省石油化工研究设计院陕西省石油精细化学品重点实验室，陕西西安710054 ;2.陕西延长石油（集团）有限责任公司油气勘探公司，陕西延安716000;3.陕西延长石油天然气有限责任公司，陕西延安716000)
摘要:针对压裂施工井次不断增多和施工规模逐渐增大的现状，概述了我国压裂返排液处理技术的研究进展，并
对未来的发展方向进行了展望。各油气田应根据现场实施条件，对比外排、回注、回用等处置方式的技术难度，优
选最合适的处理工艺进行渠道化处理。有回注条件的优先选择回注处理工艺，其处理成本最低;有回用需求的选
择回用工艺，保留返排液中有用成分重新配制新的压裂液;最后的选择是外排处理，其要求指标多，处理成本最高。
关键词:压裂返排液；回用；回注;排放中图分类号:TQ 520.9 ;TE 357 文献标识码:A 文章编号：1671 -3206(2017)07 - 1414 -03
Progresses in research of fracturing flowback
fluids treatment technologies
WANG Jia ,LI Jun-hua1 ,LEI Ke1 , ZHANG Xu2 ,LU Peng-fei2 ,
QIANG Long1, WEI Shao-hua3
(1. Shaanxi Key Laboratory of Fine Petroleum Chemicals, Shaanxi Research Design Institute of Petroleum and Chemical
Industry,Xi, an 710054,China；2. Oil and Gas Exploration Company,Shaanxi Yanchang Petroleum( Group) Co. ,Ltd.,
国内外水平井压裂滑套技术研究进展
国内外水平井压裂滑套技术研究进展
安伦;何东升;张丽萍;荆江录
【摘 要】套管滑套压裂技术是近几年发展起来的一种水平井储层改造方法,该技术不需要下套管固井、射孔等操作.通过对国内外压裂技术调研分析,发现国内外压裂滑套技术采用特殊工具(球、飞镖、HBA)或者使用连续油管和井下工具打开滑套,进行加压,实现地层压裂,改善地层的渗透率、孔隙度,提高采收率.介绍了国外各公司现阶段的压裂滑套产品,并分析了各压裂工具的结构、工作原理,对比其优缺点.针对国内现阶段的压裂滑套技术的不足指出了现阶段压裂滑套的研究重点和发展方向.
【期刊名称】《石油矿场机械》
【年(卷),期】2016(045)002
【总页数】5页(P84-88)
【关键词】分段压裂;压裂滑套;地层改造;多级压裂
【作 者】安伦;何东升;张丽萍;荆江录
【作者单位】西南石油大学 机电工程学院,成都 610500;西南石油大学 机电工程学院,成都 610500;中国石油集团西部钻探工程有限公司 井下作业公司,新疆 克拉玛依 834000;中国石油集团西部钻探工程有限公司 井下作业公司,新疆 克拉玛依
834000
【正文语种】中 文
【中图分类】TE934.203 随着石油天然气的开发、开采，低渗透、低空隙度等非常规油气井增多，开发难度加大。水平井分段压裂技术有效的实现了压裂增产的目的，是油田增产增注的有效手段。这项技术在页岩气、煤层气的开发中占主导地位。随着非常规油气田的增多，水平井钻井数越来越多，水平井压裂技术的应用也越来越广泛[1]。近几年，我国的水平井分段压裂技术取得了很大进步，但与国外的技术仍然存在差距。
压裂滑套是分段压裂技术的关键。国内外对压裂滑套的结构和功能进行了对比研究[2-5]。要有效的实现压裂增产，滑套必须具备以下特点：
1) 滑套能在设定压力下准确打开，需要的时候能关闭。
2) 滑套在未打开之前，压裂液或者其他流体不外泄，密封有效。
石油工程技术 压裂返排液处理与重复利用技术
压裂返排液处理与重复利用技术
1压裂返排液处理技术
1.1达标外排
为了有效防止生态环境及地下水污染，近几年国家能源局大力推进压裂返排液处理技术研究。目
前，我国压裂返排液外排的水质标准采用的是石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑岩油藏注
水水质推荐指标及分析方法》和国家标准GB8978—1996《污水综合排放标准》，主要水质指标包括
pH值、色度、悬浮物、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、石油类及细菌含量。处理工艺包括pH
调节、混凝沉淀、油水分离、杀菌及氧化处理等，最后通过清水稀释达到安全排放标准后再进行外排。
由于返排液的复杂性和稳定性，导致处理难度大，成本太高，而且现有的处理工艺都无法去除返
排液中的高浓度盐类物质。虽然各类标准都未对盐类物质作具体要求，但高浓度的盐水排入生态环境
会造成许多不良影响。另外，对于大多数缺水区域，对大量的返排液进行处理后外排也是对水资源的
浪费，因此将返排液处理后外排并不是一个好的选择。
1.2处理后回注
将压裂返排液经过处理达标后再回注地层，这不仅可以有效解决返排液的排放问题，还能弥补注
水开发过程中对用水的需求。处理后的返排液需达到石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑盐
油藏注水水质推荐指标及分析方法》的要求方能进行回注，同时还要采取切实可行的措施，防止地层
污染。
由于回注水仅对油含量、悬浮物含量及粒径有较严格要求，因此相对于返排液处理后外排，对其
处理后再回注不仅可以节省大量水资源，同时也降低处理成本。
然而，由于返排液不仅悬浮物含量高，而且黏度大，性质稳定，必须对其进行氧化、絮凝及过滤
等操作后方能达到回注要求，因此需要外运到回注站进行集中处理，而回注站的处理能力一般很难满
足大规模返排液处理的要求，且成本高、地下水环境风险不明确。
另外，这种处理方式对返排液中大量残余的稠化剂也是一种浪费。因此，对返排液进行处理后回
注也并非是最佳选择。
1.3处理后重复配制压裂液
二氧化碳泡沫压裂技术研究及应用现状
二氧化碳泡沫压裂技术研究及应用现状
本文总结了二氧化碳泡沫压裂技术相对于常规水力压裂技术的优点，介绍了二氧化碳泡沫压裂室内研究及现场应用现状。就目前国内的应用效果来说，二氧化碳泡沫压裂与普通水力压裂相比具有更好的压后投产效果，对于储层渗透率损害相对较低。最后给出了二氧化碳泡沫压裂技术的认识与研究方向，将适合二氧化碳泡沫压裂技术的压裂液和解决压裂后产能递减率过高两点作为今后主要研究方向。
标签：二氧化碳；泡沫压裂；应用现状
自从吉林油田在1997年引进国外石油公司的二氧化碳泡沫压裂设备后，国内相关高校及石油公司开始对二氧化碳泡沫压裂进行研究。而二氧化碳泡沫压裂工艺以其相对于常规水力压裂较少的用水，对国内水敏地层的适应性，以及在低压地层中优异的返排能力，赢得了广泛关注，成为非常规油气储层的新型压裂方法。二氧化碳泡沫压裂是将液态二氧化碳和压裂液同时注入井筒，使井筒中充满二氧化碳泡沫，以二氧化碳泡沫作为压裂介质进行造缝的压裂方法。
1 二氧化碳泡沫压裂优点
相对于常规水力压裂，二氧化碳泡沫压裂具有许多常规压裂所无法企及的优点。二氧化碳泡沫压裂水相含量低，能够有效降低储层中粘土膨胀运移，避免造成过高的储层渗透率降低，减少对储层的伤害。而且二氧化碳水溶液pH值小于7，呈现弱酸性，也能够在一定程度上一直粘土膨胀。
对于地层能量不足，地层压力系数小于1的低压油气层，采用二氧化碳泡沫压裂能够有效降低井筒液柱压力，使地层有足够能量将压裂液快速返排，加之二氧化碳泡沫压裂液在储层中滤失量较低，进一步降低了进入地层的压裂液对储层造成的二次损伤。
在注入的液態二氧化碳中加入增粘减阻剂，注入井筒中形成的高质量二氧化碳泡沫具有较高粘度，相对于常规水力压裂携砂能力大大增强，同时能够有效降低了压裂管柱摩阻，为大排量压裂施工提供可能。
2 二氧化碳泡沫压裂室内研究与现场应用现状
二氧化碳泡沫压裂室内研究主要集中在相应的压裂液的研制上。国内研究人员参考国外使用的增稠剂，采用羟丙基胍胶作为增稠剂，测得液态二氧化碳与基液混合起泡年度达到了248mPa·s。刘晓明评价了CRJ改性胍胶和AC-8酸性交联剂的压裂液性能，CRJ改性胍胶浓度为0.65%-0.7%时，泡沫质量大于50%后，高温剪切粘度为150mPa·s，测得岩心伤害率小于15%。朱洪涛研制了弱酸性二氧化碳交联冻胶泡沫压裂体系，在川西新厂气田储层温度下的粘度超过了600mPa·s。
一体化变黏压裂液的研究与应用
一体化变黏压裂液的研究与应用
发布时间：2022-12-23T02:01:36.828Z 来源：《科学与技术》2022年16期8月 作者： 张磊 李敏
[导读] 针对深层页岩气储层埋藏深、施工压力高、加砂难度大
张磊 李敏
中国石油集团长城钻探工程有限公司压裂公司，盘锦 124010
摘 要：针对深层页岩气储层埋藏深、施工压力高、加砂难度大，压后返排液矿化度高，常规滑溜水+线性胶液体体系配制工艺复杂，配制时效低等问题，研发了一种一体化变黏压裂液。该压裂液使用以AM、AA、AMPS为主要单体合成的乳液减阻剂配置而成，无需加入
其他添加剂，在施工过程中可实现低高粘滑溜水、线性胶、交联胶（加入交联剂）的快速转换，实现一剂多用功能。对该压裂液进行室内
评价，结果显示乳液减阻剂在30000mg/L矿化度盐水中仍能有效增粘，实现变黏压裂液功能；减阻性能好，减阻率大于70%；岩心伤害率低
至6.1%；返排性能好，压裂液破胶液表面张力小于32mN/m，滑溜水携砂性能满足现场需要，现场推广应用效果好。
关键词：页岩气；变黏压裂液；一剂多用；减阻率；现场应用
0引言
在页岩气开发初期，通常使用不同种类的固体粉末及其它添加剂配制成滑溜水和线性胶做为压裂液[1-2]。由于固体粉末溶解时间长、配制工艺复杂，在压裂施工前需要提前配制好滑溜水、线性胶储于液罐中。受工艺设备的限制，在压裂施工中进行不同液体的切换速度较
慢，易造成加砂困难，甚至引起砂堵等工程事故。随着页岩气勘探开发的不断深入，深层页岩气逐渐成为主要开发对象。深层页岩气储层
埋藏深，致密性高[3]，压裂施工时加砂难度更大；另一方面，由于压裂返排液不断重复循环使用，返排液的水质成分较开发初期更加复
杂，矿化度也愈来愈高[4]。
本文针对深层页岩气资源开发特点，结合当前生产需求与未来市场发展方向，借鉴国内外研究经验，开展一体化变黏压裂液的研究。通过对乳液减阻剂的研发生产，最终形成了一体化变黏压裂液体系配方与产品。该液体由乳液减阻剂在线配置而成，无需提前配置和加入
压裂返排液水处理再利用现状及进展
压裂返排液水处理再利用现状及进展
近年来，压裂技术在页岩气、煤层气等非常规天然气勘探和开发中得到广泛应用，但压裂过程中产生的返排液水却成为了极大的难题。返排液水中含有大量化学物质、微生物、重金属等对环境和人类健康有危害的成分，若不进行正确处理，将对环境造成不可挽回的破坏。因此，水处理再利用已成为迫在眉睫的问题，同时也是各地勘探开发的“痛点”。
1. 压裂返排液水处理技术现状
压裂返排液水主要包括地下水、压裂液、地层水等，其复杂组成对处理技术提出了严峻的挑战。目前，压裂返排液水的处理技术主要包括物理法、化学法、生物法和复合法等。
（1）物理法处理：主要是利用膜分离、蒸发浓缩等技术将返排液水中的悬浮物、沉淀物、大分子有机物等进行分离和浓缩，分离后的液体符合排放标准。但是其处理过程中低效、能量消耗大、废水浓缩或排放后需要进行二次处理等问题，限制了其应用。
（2）化学法处理：主要包括沉淀法、氧化还原法、离子交换法等，通过化学反应将液体中的有机、无机物分离出来。但该方法在处理后的残渣不可避免地需要在安全处置，且消耗大量能源，如电、化学药品等。 （3）生物法处理：生物降解法是指利用微生物把有机物降解成CO2和水等无害物质的方法。其工艺简单、成本低廉，从处理效果来看生物法可以达到对有机物的高效降解。但是微生物降解过程受温度、pH值、含氧量等环境因素影响大，易受其他污染物影响，限制了其应用。
（4）复合法：将不同的技术手段结合起来，形成一套串联/并联、相互补充的处理工艺，可以最大化的发挥每一种处理方法的优势。复合工艺可以根据实际情况，针对性地进行组合，使处理效果能够保证。
2. 压裂返排液水处理技术发展趋势
（1）利用新型材料提高物理法处理效率：传统的物理法处理涉及过滤、沉淀和蒸发浓缩，在应对大量水处理时效率低下。为此，研究人员提出了利用新型材料，针对不同情况，针对性提升物理法的净水效率，如改进过滤器、电解去离子、光催化技术等，这些方法能够在迅速去除压裂返排液中沉淀物、悬浮物的同时，消耗较少的能源，从而使整个处理过程更加清洁，有效降低了返排液水的污染物。
国内压裂市场分析
国内压裂业务油气资源概况
随着国家经济的迅速增长，国家对能源需求持续增加，原油进口依存度在2009年突破50%后，2010年和2011年均维持在55%，石油进口的增加，将会严重的影响国家安全。为了减少对国外原油的依存度，一方面在能源消耗上采取节能手段来降低能源消耗；另一方面将会进一步加大国内能源的勘探和开发。“十二.五”期间乃至今后，国家将会进一步加大石油、天然气、页岩气、煤炭的勘探与开发力度，为能源开发提供重要手段的压裂业务将会有广阔的市场空间。
1常规油气
常规油气生产是中石油稳产的基础，随着老油田开发程度的不断提高，新井产能建设难度日益加大，新建产能井逐渐转向深层、低渗透及特殊岩性油气藏。为实现稳产，中石油“十二.五”规划单井产量重上2.5吨/天，储层改造技术已成为深层、低渗透、特殊岩性油气田提高单井产量的主体技术，为稳定并提高单井日产量、实现稳产等提供了技术保障。
2007年国内市场压裂量23000井次，其中深层、超深层每年10%增长（石油天然气学报 2010年六月第三期
从我国压裂市场现状谈大型压裂机组的研制）。中石油近三年新开发油田以低渗透为主，年动用低渗透储量3.4亿吨，低渗透年动用储量占年新建产能比例增加到70％以上;新开发气田以低渗致密砂岩气为主，年动用储量98.7％2
为低渗致密砂岩气，均得益于储层改造技术的规模应用
中石油每年新钻井1.4万余口，近万口井须通过压裂酸化才能投产，占新钻油气井的70%；探井试油总井数约1500口/年，其中约2/3需要经过压裂酸化。（胥云：国内外体积改造技术新进展及中石油储层改造技术下步发展方向），2010年中石油完成压裂工作量估计在15000井次左右。常规油气生产的压裂市场规模在逐年扩大
2非常规油气
非常规油气包括页岩气、煤层气、致密砂岩油气和天然气水合物等，除天然气水合物外都需要大规模压裂开采，是未来压裂工程技术服务的主战场。为完成减排承诺，国家正在限制使用煤炭、鼓励用气，并提出到2020年，天然气用量要增加到4000亿立方米，占能源消费的12%以上，这个巨大的缺口，要靠煤层气、页岩气、致密砂岩气等非常规天然气来填补。专家预测2020年中国非常规油气资源的产量有望达到千亿立方米，随着关键技术攻关不断取得进展，工业化试验阶段的非常规油气市场爆发指日可待，压裂市场规模无可限量。 3
压裂液体系研究的进展与展望
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压裂液体系研究的进展与展望
曹朋青
（辽河油出金马汕田开发公一】工艺研宄所）
摘要压裂液是压裂技术的重要组成自；分，是决定压裂成败的关键随着压裂技术和室内储层伤害评价技术的发展，以及为了
满足处理油藏要求，压裂液体系的发展大致经历了聚合物压裂液、聚合物交联压裂液、泡沫压裂液和粘弹性表面活性剂压裂液四个阶
段，高效、低伤害、低成本是压裂液发展的主题，开发无伤害新型压裂液体系是今后研究的方向
关键词压裂液聚合物交联聚合物泡沫压裂 恳粘弹性表面活性荆
压裂作为油气藏增产增注的主要措施已得到迅速发展和广泛应
用，压裂液是压裂技术的重要组成部分，是决定压裂成败的关键 压
裂液体系的发展大致经过了聚合物压裂液、聚合物交联压裂液、泡沫
压裂液和粘弹性表面活性剂压裂液等四个阶段，本文综述各种压裂液
体系的组成、性能以及应用效果。
１聚合物压裂液
聚合物压裂液中常用到植物胶” ，主要包括胍胶、｝ｉ｜菁胶和纤
维素衍生物
胍胶是一种半乳甘露聚糖，大分子呈线形结构，具有良好的水溶
性和ｐＨ稳定性，在各种植物胶中胍胶增稠能力最强，但水不溶物含
量高，并且易被生物分解而不能长期保存，采用醚化的方法ｒｕ】胍胶大
分子引入水溶性基团，可获得多种改性衍生物品种，如羟丙基胍胶、
羧甲基胍胶、羟丁基胍胶、羧甲基羟丙基胍胶、阳离子胍胶等 出菁
胶最早于２ｌＪ世纪７０年代末山胜利油出开发应用 未改性的出菁胶用于
压裂液存在水不溶物含量大、热稳定性不好、滤失性差的缺点，改性
后的出菁胶衍生物与胍胶衍生物相比在水不溶物含量、增稠能力、抗
盐性抗剪切性等方面还有很大不足，但价格便宜 纤维素衙生物主要
是纤维素醚，用于压裂液增稠剂的品种主要包括羧甲基纤维素
（ＣＭＣ）、羟乙基纤维素（ＨＥＣ）、羟丙基纤维素（ＨＰＣ）、羧甲基羟丙基
纤维素（ＣＭＨＰＣ）、羟 基甲基纤维素（ＨＰＭＣ）等，其Ｌ卜以ＣＭＣ、
ＨＥＣ和ＣＭＨＥＣ应用最多
非常规储层压裂改造技术进展及应用
非常规储层压裂改造技术进展及应用
一、本文概述
随着全球能源需求的持续增长，非常规储层资源的开发利用越来越受到重视。非常规储层，如页岩、致密砂岩等，由于其低孔低渗特性，压裂改造技术成为了提高其开采效率的关键。本文旨在综述非常规储层压裂改造技术的最新进展，包括压裂液体系、压裂工艺、裂缝监测与控制等方面，并探讨这些技术在国内外油气田的实际应用情况。通过对相关文献的梳理和案例分析，本文旨在为非常规储层压裂改造技术的发展提供理论支持和实践指导，推动该领域的技术创新和产业升级。
二、非常规储层压裂改造技术的发展历程
非常规储层压裂改造技术的发展，经历了从传统水力压裂到现代复杂储层压裂技术的转变。在过去的几十年里，随着全球能源需求的不断增长，以及对传统油气资源的日益开采，非常规储层如页岩、致密砂岩等逐渐成为油气勘探开发的重要领域。这些储层具有低孔、低渗、非均质性强等特点，使得常规的压裂技术难以满足开发需求，推动了非常规储层压裂改造技术的不断创新与发展。
初期，非常规储层压裂主要依赖于传统的水力压裂技术，通过高压泵注大量液体来形成裂缝，从而提高储层的渗透性。然而，这种方法在非常规储层中往往效果不佳，因为这些储层的岩石性质复杂，裂缝扩展困难。
随着技术的进步，科研人员开始尝试使用多种压裂液体系，如泡沫压裂液、稠化压裂液等，以提高压裂效果和降低对储层的伤害。同时，为了更精确地控制裂缝的扩展方向和长度，研究人员开始引入地质导向、数值模拟等先进技术，为压裂施工提供更为准确的指导。
近年来，随着水平井技术的广泛应用，非常规储层压裂改造技术迎来了新的突破。水平井技术能够使得井筒与储层接触面积更大，有利于裂缝的扩展和油气的流动。在此基础上，研究人员又进一步开发出了分段压裂、多级压裂等复杂压裂技术，以适应不同储层条件和开发需求。
随着环保要求的日益严格，非常规储层压裂改造技术也在不断探索环保型压裂液和减少水资源消耗的新方法。例如，利用二氧化碳等环保介质作为压裂液，既能够满足压裂需求，又能减少对环境的影响。
国内外水力压裂技术现状及发展趋势
国内外水力压裂技术现状及发展趋势
国内外水力压裂技术现状及发展趋势
1. 水力压裂技术的概述
水力压裂技术是一种用于释放和采集地下岩石中储存的天然气或石油的方法。该技术通过高压水将岩石破碎，使储层中的油气能够流动到井口并采集出来。水力压裂技术的应用范围广泛，已经成为当今油气勘探和生产领域不可或缺的重要工艺。
2. 国内水力压裂技术的发展
2.1 技术进展
近年来，中国在水力压裂技术领域取得了长足的进展。国内开展了一系列水力压裂试验和生产实践，并不断优化了水力压裂液的配方和压裂参数，提高了技术效果。目前，国内已经具备了一定的水力压裂能力，大规模商业化的水力压裂项目也在逐渐增加。
2.2 技术挑战
然而，国内水力压裂技术仍面临一些挑战。由于我国地质条件复杂多样，水力压裂参数的优化和设计仍需进一步完善。水力压裂过程中对水和化学药剂的需求量较大，对水资源的消耗和环境影响也需要引起重视。国内水力压裂技术在环保、安全等方面的标准和规范也亟待完善。
3. 国外水力压裂技术的现状
3.1 技术领先
相比之下，国外水力压裂技术相对更为成熟和领先。美国作为全球水力压裂技术的发源地和领导者，已经积累了丰富的经验和技术。加拿大、澳大利亚、阿根廷等国家也在水力压裂技术领域取得了显著进展。
3.2 发展趋势
在国外，水力压裂技术正朝着更高效、可持续的方向发展。技术创新持续推动着水力压裂技术的进步，如改良水力压裂液配方、增加试验参数、提高水力压裂设备效率等。另注重环境保护和社会责任意识也推动了水力压裂的可持续发展，包括减少用水量、降低化学品使用、加强废水处理等。
4. 对水力压裂技术的观点和理解
4.1 技术应用前景广阔
水力压裂技术作为一种有效的油气勘探和生产工艺，具备广阔的应用前景。随着全球能源需求的增长和传统资源的逐渐减少，水力压裂技术有望成为我国能源领域的重要支撑。
4.2 重视技术创新和可持续发展
为了更好地推动水力压裂技术在国内的应用，我们应加大技术创新力度，不断优化水力压裂方案，提高资源利用效率，并探索更环保、可持续的水力压裂技术路径。