壓裂液添加劑的作用及現(xiàn)場應(yīng)用(長慶化工)

1、壓裂液添加劑的作用及壓裂液添加劑的作用及現(xiàn)場應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)用西安長慶化工集團有限公司西安長慶化工集團有限公司二零一四年一月二零一四年一月西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司目錄目錄前言一、水力壓裂的作用及增產(chǎn)機理二、水基壓裂液的主要添加劑三、水凍膠壓裂液配制工藝四、壓裂液現(xiàn)場質(zhì)量控制西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司n 壓裂是利用地面高壓泵組，將高粘液體以大大超過地層吸收能力的排量注入井中，隨即在井底附近形成高壓，此壓力超過井底附近地層應(yīng)力及巖石的抗張強度后，在地層中形成裂縫，繼續(xù)將帶有支撐劑的液體注入縫中，使縫向前延伸，并填以支撐劑，這樣在停泵后即可形成

2、一條足夠長，具有一定高度和寬度的填砂裂縫，從而改善油氣層的導(dǎo)流能力。n 目前長慶油田常用的壓裂液體系為水基壓裂液，主要是胍膠壓裂液、稠化水清潔壓裂液，其中羥丙基瓜爾膠系列凍膠壓裂液占80%以上，稠化水清潔壓裂液占15%左右，其它為推廣試驗性質(zhì)。前言前言西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司水力壓裂的作用n 壓裂能改造低滲透儲層的物理結(jié)構(gòu)，變徑向流動為線性流動，降低流動阻力，增大滲濾面積，達(dá)到油氣井增產(chǎn)、水井增注的目的；n 減緩層間矛盾，改善中低滲透層的開采狀況；n 解除近井地帶的堵塞；n 對儲層物性差，自然產(chǎn)能低，不具備工業(yè)開采價值的探井和評價井進行壓裂改造，擴大滲油面積或?qū)?/p>

3、油氣井作出實際評價。一、水力壓裂的作用及增產(chǎn)機理西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司（1）溝通油氣儲集區(qū)，增加單井控制儲量，連通透鏡體和裂縫帶、擴大滲流面積。水力壓裂增產(chǎn)機理（2）變徑向流動為線性流動（3）解除污染西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司壓裂液的組成（1）前置液：其作用是破裂地層并造成一定幾何尺寸的裂縫，同時還 起到一定的降溫作用。（2）攜砂液：它起到將支撐劑（一般是陶粒或石英砂）帶入裂縫中并將砂子留在預(yù)定位置上作用。攜砂液和其它壓裂液一樣，都有造縫及冷卻地層作用。（3）頂替液：其作用是將井筒中的攜砂液全部替入到裂縫中。西安長慶油田化工集團有

4、限公司西安長慶油田化工集團有限公司壓裂液的性能要求西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司粘土粘土穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑助排劑助排劑 殺菌劑殺菌劑起泡劑起泡劑消泡劑消泡劑破乳劑破乳劑助劑助劑pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)劑溫度溫度穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑低溫低溫破膠破膠激活劑激活劑降濾失劑降濾失劑輔劑輔劑稠稠 化化 劑劑交聯(lián)劑交聯(lián)劑破膠劑破膠劑主劑主劑二、水基壓裂液的主要添加劑西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司1.稠化劑 稠化劑是壓裂液的主劑，主要作用是增粘，次要作用是降低濾失和減少壓裂液摩阻等作用。它的水溶液通過與交聯(lián)劑的交聯(lián)作用，形成高分子網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的高粘彈凍膠，使其達(dá)到懸浮支撐劑和高裂縫粘

5、度的要求。 瓜爾膠系列是目前壓裂應(yīng)用最為廣泛的稠化劑，其主要產(chǎn)品有瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠等，后者是瓜爾膠化學(xué)改性而成。瓜爾膠及改性瓜爾膠具有溶脹速度快，稠化能力強、熱穩(wěn)定性及剪切性好、濾失小、殘渣低等特點，可滿足不同井深及加砂規(guī)模的壓裂施工，是目前應(yīng)用最廣泛的壓裂液稠化劑。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司1.1技術(shù)指標(biāo) 西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司1.2瓜兒膠系列的性能特點 (1)遇水迅速溶脹起粘，如果分散不好，會形成“魚眼”； 瓜爾膠粉為200目過篩率大于90%的極細(xì)粉末，遇水后馬上溶解起粘，隨著羥丙基改性程度的提高，加快了溶解和溶脹速度。因

6、此，當(dāng)羥丙基瓜爾膠粉遇水瞬間，若不能充分地沖擊擴散開來，則未分散的團塊或顆粒的表面迅速溶張，起粘形成糊狀物，阻止水分向其內(nèi)部滲入，且表面已溶脹的羥丙基瓜爾膠分子鏈之間相互纏繞，粘度高，又阻止了瓜爾膠分子的擴散，這樣就導(dǎo)致形成了大小不一的“魚眼”，隨著時間的延長，水分的滲入，“魚眼”吸水脹大，視密度降低，漂浮到液面上，表現(xiàn)為團塊的“魚眼”或中心有一個小硬核的糊狀不溶物。 “魚眼”或糊狀不溶物一旦形成，即使室內(nèi)在4000r/min的高強度攪拌下，也不能使其充分?jǐn)U散消失。因此，形成“魚眼”或糊狀不溶物的主要影響因素是充分?jǐn)嚢璺稚ⅰＥ渲瀑|(zhì)量合格的瓜爾膠壓裂液的首要條件是加料時充分?jǐn)嚢璺稚?。因此瓜爾膠在

7、存儲和裝運過程中嚴(yán)禁遇水。 西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司 (2)酸性分散，堿性水合 瓜爾膠系列在酸性環(huán)境下遇水迅速溶脹起粘，極易形成“魚眼”。隨著水質(zhì)pH增大，溶脹速度減緩。當(dāng)水質(zhì)pH值大于8.0時，瓜爾膠粉將不再溶脹起粘，經(jīng)浸泡后變成微小的顆粒，久置后在容器底部形成餅狀沉淀。 但瓜膠粉一旦已經(jīng)起粘，加入堿性物質(zhì)，在堿性環(huán)境下，其聚合物分子與水分子的親合力增加，粘度提高（當(dāng)瓜爾膠基液中加入高濃度堿液時，馬上會出現(xiàn)類似于交聯(lián)的現(xiàn)象，但攪拌均勻后交聯(lián)現(xiàn)象隨之消失，瓜爾膠液的粘度增大）。 現(xiàn)場根據(jù)瓜爾膠酸性分散、堿性水合的特性，為了防止配液過程中形成大量魚眼，采取的措施有

8、：一是控制瓜爾粉成品本身的pH值（弱堿性，其水溶液pH值在7.07.5）來控制其溶脹速度，以滿足不同水質(zhì)pH配液的要求；二是先將水質(zhì)pH值調(diào)到8.0以上，待瓜爾膠粉全部加入后，再將水質(zhì)pH調(diào)到57，循環(huán)使其溶脹起粘，然后再將pH回調(diào)到7.0以上。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司 (3)交聯(lián)的可逆性： 瓜爾膠系列可與硼、鋯、銻等化合物在一定的pH值范圍交聯(lián)形成凍膠，不同的是，硼是瓜爾膠最好的交聯(lián)劑，可形成挑掛的凍膠。 交聯(lián)的可逆性指兩方面：一是交聯(lián)有一定的pH值范圍，如瓜爾膠與硼交聯(lián)的pH值為810，當(dāng)pH值達(dá)到810時，形成可挑掛的凍膠。若用pH值調(diào)節(jié)劑如甲酸、乙酸、檸

9、檬酸等將體系pH值調(diào)至7.0以下，無論加多大量的交聯(lián)劑，若體系pH仍在7.0以下，將不會交聯(lián)形成凍膠，體系仍保持瓜爾膠基液的粘度。一旦將體系pH值回調(diào)至8.0以上，則馬上交聯(lián)形成凍膠。此性能可解決現(xiàn)場配液過程中，誤將交聯(lián)劑加入瓜爾膠基液罐中的問題，即在交聯(lián)的大罐中加入酸性pH值調(diào)節(jié)劑，使體系的pH值在5.56.5，破壞掉交聯(lián)狀態(tài)。施工時根據(jù)交聯(lián)的大罐中已有交聯(lián)劑的含量，配制交聯(lián)劑時，調(diào)整其濃度和加入堿性pH調(diào)節(jié)劑（如純堿、片堿），使最終以正常交聯(lián)比例混合后，交聯(lián)劑的有效含量達(dá)到正常水平，體系的pH值達(dá)到8.010.0。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司 (3)交聯(lián)的可逆性

10、： 另一可逆性指：所有壓裂液無論稠化劑的組份或粘度如何，凍膠在剪切和加熱條件下都將變稀，粘度減小。但在消除剪切或加熱的影響，有些凍膠可恢復(fù)其原始狀態(tài)（不能完全恢復(fù)，瓜爾膠分子存在熱降解和剪切降解）。瓜爾膠與硼的交聯(lián)就屬于這種，即交聯(lián)后，高剪切速率下，交聯(lián)破壞，粘度降低，降低剪切速率后，凍膠粘彈性逐漸恢復(fù)；高溫下粘度變小，低溫下粘度恢復(fù)。瓜爾膠與過渡金屬如鋯、銻等形成的交聯(lián)屬于剪切降解，對剪切敏感，產(chǎn)生不可逆降解，即瓜爾膠分子與交聯(lián)劑之間的化學(xué)鍵在高剪切速率下一旦破裂，就不可能再形成。因此對于含有鋯、銻成份的復(fù)合交聯(lián)劑，應(yīng)控制交聯(lián)時間在壓裂液進入炮眼后再交聯(lián)，以避開炮眼的高剪切。西安長慶油田化工

11、集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司 (4)細(xì)菌的腐敗性： 瓜爾膠是從瓜爾豆中提取的天然聚糖，因此與淀粉一樣易受到細(xì)菌的侵蝕，被破壞掉原分子鏈，變?yōu)樾》肿印?室內(nèi)試驗表明：含有10%以下水分的瓜爾膠系列在存放過程中，未見腐敗變質(zhì)的情況，只有含有高比例水份的瓜爾膠粉及其溶液腐敗變質(zhì)。 瓜爾膠溶液腐敗變質(zhì)后可聞到明顯的瓜爾膠特有的腐臭味，溶液的pH值略有降低，經(jīng)細(xì)菌分解的瓜爾膠成片狀漂浮在液體表面或吸附雜質(zhì)沉降在罐底。 現(xiàn)場和室內(nèi)均表明，瓜爾膠溶液的腐敗速度是溫度、pH值和細(xì)菌含量的函數(shù)，氣溫超高，pH值越低（pH值低于7.5以下）、細(xì)菌含量超高，其腐敗速度越快，甚至現(xiàn)場出現(xiàn)邊配液邊快速腐敗的

12、現(xiàn)象，加入的稠化劑立即被腐敗破壞掉，瓜爾膠基液沒有一點增稠效果。三個影響因素中，溫度是決定性因素，只有在適宜的溫度下，低pH值促進了細(xì)菌對瓜爾膠的腐敗。因此瓜爾膠壓裂液在配方中應(yīng)調(diào)整其pH值在8.5以上。 西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司 (5)溫敏性 溫敏性指兩方面：一是瓜爾膠基液，隨著溫度的升高，其溶液粘度降低。同濃度下，20下的粘度比10下約低69mPa.s（六速粘度計測得數(shù)據(jù)），因此現(xiàn)場同配方的基液，冬季的粘度要高于夏季的粘度；二是凍膠的溫敏性，即瓜爾膠凍膠對熱降解敏感，對剪切降解次之。在較高溫度下，隨著時間的延長，其溶液粘度降低。 (6)隨pH值的變色性 由于

13、加工工序的不同，一般瓜爾膠原粉顯白色，改性粉顯黃色。但無論是瓜爾膠原粉或是改性粉，也無論是成品或是其溶液，均存在酸性下顯白色，堿性下顯黃色（pH值大于7.0）的特性。因此簡單地認(rèn)為白色就是原粉，黃色就是改性粉的判定方法是錯誤的，沒有理論根據(jù)。 西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司1.3注意事項注意事項 (1)瓜爾膠類為植物膠粉劑，易受細(xì)菌影響而降解，故存貯時不能受潮發(fā)霉，應(yīng)貯存于陰涼、通風(fēng)、干燥處。 (2)瓜爾膠類與水馬上起粘，在配制前一旦見水，將失去其應(yīng)有的性能。因此嚴(yán)禁水浸，一旦著火，應(yīng)首先考慮用隔離法或窒息法滅火。 (3)酸性環(huán)境可使瓜爾膠類降解，應(yīng)避免與酸共存儲。

14、(4)硼類、鋯類物質(zhì)可使瓜爾膠類水溶液交聯(lián)，在貯存和使用前應(yīng)避免被此類物質(zhì)污染。 (5)瓜爾膠系列基本無毒性。但粉塵對人體呼吸系統(tǒng)會產(chǎn)生刺激作用，操作時應(yīng)戴防護口罩；瓜爾膠接觸到皮膚后，吸收汗水后會起粘，因此應(yīng)抖掉或擦掉；若進入眼睛，可吸水溶脹后磨擦引起眼炎，應(yīng)立即用清水沖洗十五分鐘以上，沖洗時應(yīng)盡量地睜開眼睛。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司2.交聯(lián)劑 交聯(lián)劑是一種能與稠化劑線性大分子鏈形成新的化學(xué)鍵，使其聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)分子團的化學(xué)劑。 它可使稠化劑水溶液的粘度由30100mPas（170s-1），上升到上千毫帕秒，達(dá)到攜帶支撐劑的目的，所以交聯(lián)劑是壓裂液中最重要

15、的添加劑之一。 目前長慶油田使用的交聯(lián)劑主要有硼砂和JL系列有機硼。 JL系列有機交聯(lián)劑為植物膠交聯(lián)用有機螯合高濃縮交聯(lián)劑，具有交聯(lián)范圍寬，過交聯(lián)不析水，低溫凍膠不發(fā)脆，水化徹底、低溫不返膠及凍膠抗溫抗剪切性強，攜砂性能好的特點。根據(jù)不同的井深及施工規(guī)模，可選用不同的交聯(lián)劑。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司 型號指標(biāo)JL1JL2JL3外觀黃紅色均相液體淡黃色均相液體無色均相液體pH值68689密度(30，g/cm3)1.201.301.151.251.201.30交聯(lián)延遲時間（min）130.5216交聯(lián)比100：0.30.6100：0.40.7100：0.81.2耐溫

16、性（）10070150性能特點1、延遲交聯(lián)時間可調(diào)，低溫凍膠不脆，摩阻低，液體效率高。2、3600m以下井深及上古氣層壓裂用交聯(lián)劑。1、交聯(lián)性能好，低濃度稠化劑的交聯(lián)劑，稠化劑濃度降至0.21%0.3%時也可滿足1600m-3000m井深的壓裂。2、油井及2800m以下井深壓裂用交聯(lián)劑1、延遲交聯(lián)時間可調(diào)，低溫凍膠不脆，摩阻低。2、適合于3600m以上深井及下古氣層的壓裂用交聯(lián)劑。2.1技術(shù)指標(biāo) 型號指標(biāo)JL1JL2JL3外觀黃紅色均相液體淡黃色均相液體無色均相液體pH值68689密度(30，g/cm3)1.201.301.151.251.201.30交聯(lián)延遲時間（min）130.5216交聯(lián)

17、比100：0.30.6100：0.40.7100：0.81.2耐溫性（）10070150性能特點1、延遲交聯(lián)時間可調(diào)，低溫凍膠不脆，摩阻低，液體效率高。2、3600m以下井深及上古氣層壓裂用交聯(lián)劑。1、交聯(lián)性能好，低濃度稠化劑的交聯(lián)劑，稠化劑濃度降至0.21%0.3%時也可滿足1600m-3000m井深的壓裂。2、油井及2800m以下井深壓裂用交聯(lián)劑1、延遲交聯(lián)時間可調(diào)，低溫凍膠不脆，摩阻低。2、適合于3600m以上深井及下古氣層的壓裂用交聯(lián)劑。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司（1）交聯(lián)劑的濃度 每種壓裂液都限定了交聯(lián)劑最佳濃度范圍，通常依聚合物類型、聚合物濃度和液體

18、pH值而定。如果交聯(lián)劑濃度太低，交聯(lián)速度較慢，那么粘度增長將比預(yù)期的要慢。如果交聯(lián)劑濃度超過最佳范圍，交聯(lián)速度將比預(yù)期的要快，由于脫水收縮，最終粘度可能低得多。脫水收縮是由聚合物網(wǎng)格斷裂引起的聚合物沉淀所致。情況最嚴(yán)重時，在環(huán)境取樣條件下可以觀察到游離水。不過，在延遲交聯(lián)壓裂液中監(jiān)測到脫水收縮時，通常要把壓裂液加熱至預(yù)期的井下溫度從而使全部交聯(lián)液充分反應(yīng)。 （2）控制pH值 所有交聯(lián)壓裂液都有一個特定pH值以使其達(dá)到最佳性能。如果不能保持特定pH值，液體就不能獲得所需的交聯(lián)速度和熱穩(wěn)定性。為了使交聯(lián)壓裂液中pH值的變化限于最小，交聯(lián)壓裂液中應(yīng)包括緩沖液。壓裂液造成的總污染能夠克制緩沖液的作用并

19、影響交聯(lián)液的性能。嚴(yán)格控制pH值是保證交聯(lián)壓裂液性能的關(guān)鍵，必須不斷地監(jiān)測。 2.2交聯(lián)劑使用應(yīng)普遍注意的問題西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司（3）化學(xué)污染 各種各樣常用化合物和油田常用化學(xué)品影響交聯(lián)劑化合物的性能。特別是這些污染降低或消除了交聯(lián)作用，使液體粘度增長緩慢（交聯(lián)時間極長），粘度顯著下降。在最為顯而易見的情況下，交聯(lián)劑可能并不能增粘。在混合水中存在的“自然”化合物是酸式碳酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽。大多數(shù)污染源來自于配制壓裂液的混合水。除自然污染物外，很多表面活性劑、粘上穩(wěn)定劑和起泡劑也都影響交聯(lián)壓裂液的性能。為了避免不配伍添加劑的污染，在裝入混合水和配制壓裂液之

20、前，壓裂罐和混合設(shè)備應(yīng)該倒空并洗凈。而且，未經(jīng)配伍性測試（特別是在預(yù)計液體溫度下要進行流變性測試）不得更換添加劑。2.2交聯(lián)劑使用應(yīng)普遍注意的問題西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司（1）施工前嚴(yán)禁交聯(lián)劑與稠化劑或其溶液接觸；（2）硼砂和硼酸難溶于冷水，易溶于熱水，配制過程中一定循環(huán)均勻，放置后部分未溶解的要產(chǎn)生沉淀，導(dǎo)致下部局部濃度過高，施工過程中影響交聯(lián)；（3）現(xiàn)場可根據(jù)實際情況，對JL系列交聯(lián)劑稀釋后使用，稀釋倍數(shù)不應(yīng)大于5倍，否則將降低交聯(lián)劑的性能。（4）有些有機硼交聯(lián)劑顯強堿性，水化劑過硫酸銨加入后會發(fā)生劇烈反應(yīng)而失去作用，施工過程中交聯(lián)劑、水化劑應(yīng)從不同的管路直

21、接進入壓裂液中，避免兩者相遇發(fā)生反應(yīng)。水化劑能否加入到交聯(lián)劑中，應(yīng)執(zhí)行設(shè)計或室內(nèi)試驗確定。2.3現(xiàn)場使用過程中應(yīng)注意的問題西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司（1）硼砂與硼酸對人體無危害，但強堿性的有機硼交聯(lián)劑對人體有腐蝕性，濺及契膚和眼內(nèi)時，應(yīng)立即用大量清水沖洗15min以上，若濺及衣服上，應(yīng)盡快更換，防止?jié)B入接觸到皮膚。（2）JL系列交聯(lián)劑在冬季可能有部份結(jié)晶析出，對性能將會產(chǎn)生影響，因此冬季應(yīng)防凍； （3）JL系列交聯(lián)劑均為水劑，不易燃易爆，不揮發(fā)，可按常規(guī)化學(xué)品存儲和運輸。2.3危害與防護西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司3. 粘土穩(wěn)定劑 在含

22、有粘土礦物的地層進行水力壓裂時，隨著壓裂液體的注入，壓裂液使地層巖石結(jié)構(gòu)表面性質(zhì)發(fā)生變化，水相與粘土礦物接觸，或地層水相與壓裂液水相的化學(xué)位差引起粘土礦物發(fā)生各種形式的水化，膨脹、分散和運移，對儲集層的滲透率造成傷害，甚至堵塞孔隙吼道，對壓裂處理效果產(chǎn)生極大的影響。 粘土穩(wěn)定劑作用是通過改變粘土的結(jié)合離子，從而破壞雙電層離子間的斥力或破壞離子交換能力達(dá)到穩(wěn)定粘土礦物的作用。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司 目前常用的粘土防膨穩(wěn)定劑主要有無機鹽類、有機陽離子聚合物類。無機鹽類具有易交換、不耐沖刷，有效時間短的特點，其主要產(chǎn)品是KCL；有機陽離子聚合物適用范圍廣，長久有效，

23、用法簡單，用量少，抗酸液，鹽液，堿液和油水的沖刷，我公司研制開發(fā)的YL-N、COP-1均屬于這類粘土穩(wěn)定劑。是針對大陽離子聚合物在低滲透油氣層中可能形成橋堵，傷害地層研制開發(fā)的，適用溫度范圍寬（20260），分子量約800，對特低滲透油氣層有特效。 YL-N、COP-1均為有機陽離子聚合物，可以有效地吸附在粘土表面，防止水敏性礦物水化膨脹及分散運移，而對油氣層造成的傷害，具有適用范圍廣，用法簡單，用量少，抗酸液，鹽液，堿液和油水的沖刷，長久有效。適用于活性水、射孔液、壓裂液、鉆井液及酸化液等入井工作液體。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司4.殺菌劑 壓裂液（尤其是以多聚糖

24、為主要成份的植物膠壓裂液）中，特別容易滋生細(xì)菌，用來稠化水的多糖聚合物類（蔗糖聚合物）是細(xì)菌的極佳食物源。細(xì)菌的大量繁殖形成的菌體粘液和腐蝕產(chǎn)物，一是引起地層傷害，二是使植物膠產(chǎn)生生物降解破壞壓裂液性能。 在水基聚合物壓裂液中加人殺菌劑是為了防止因聚合物細(xì)菌降解而導(dǎo)致粘度下降。 目前我公司壓裂殺菌劑有YL-S和CJSJ-2兩種。能有效殺滅植物膠壓裂液中的細(xì)菌并抑制其生長與繁殖，使壓裂液在放置過程中保持較高的粘度，并抑制水基液注入油層中細(xì)菌的生長，具有高效、低毒、水溶性好等特點。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)： 名稱名稱殺菌劑殺菌劑型號型號YL-SYL

25、-SCJSJ-3CJSJ-3外觀外觀無色至淡黃色液體無色至淡黃色液體淡黃至黃紅色液體淡黃至黃紅色液體密度密度(30(30，g/cmg/cm3 3) )0.900.901.001.001.01.01.11.1PHPH值值6.0-8.06.0-8.07.07.0殺菌性能殺菌性能0.5%0.5%植物膠加入植物膠加入0 005% YL-S05% YL-S于于3030條件下條件下放置放置72h72h，粘度損失不大于，粘度損失不大于15%15%。0.5%0.5%植物膠加入植物膠加入0 01%CJSJ-21%CJSJ-2于于3030條條件下放置件下放置72h72h，粘度損失不大于，粘度損失不大于15%15%

26、。性能特點性能特點YL-SYL-S為陽離子型非氧化型殺菌劑，殺菌效為陽離子型非氧化型殺菌劑，殺菌效率率高，是一種優(yōu)良的殺菌滅藻和粘泥剝離劑。高，是一種優(yōu)良的殺菌滅藻和粘泥剝離劑。非離子非氧化型殺菌劑，具有高效、廣非離子非氧化型殺菌劑，具有高效、廣譜、低毒、配伍性好等特點。譜、低毒、配伍性好等特點。 西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司5.助排劑 壓裂施工結(jié)束后，盡快將已完成壓裂并延伸水力裂縫并攜帶支撐劑的大量液體從裂縫及氣層中排出地面，是影響壓裂效果的關(guān)鍵工序之一，一直被研究者和現(xiàn)場工程師們關(guān)注。 助排劑的主要作用是為了降低壓裂液的表面張力或油水界面張力，增大與巖石的接觸角

27、，降低壓裂液返排時遇到的毛管阻力。使用助排劑可將壓裂液返排率從30%提高至6090%，排液時間一般可縮短1015天，并可大大減少氣舉、抽汲等作業(yè)次數(shù)。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)： 西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司6.破乳劑 在水基壓裂施工過程中，當(dāng)壓裂液與地層液體（油）接觸后，由于兩相的不相溶性，很容易形成水包油或者油包水的乳化液。乳化液的形成會造成比孔喉尺寸大的乳化液滴堵塞孔隙即乳堵，其次形成乳化液使殘液粘度增加，導(dǎo)致排液困難，儲層損害，產(chǎn)能降低。 破乳劑在壓裂液中的主要作用就是防止或破壞因壓裂液與地層液體（油）接觸形成

28、水包油或者油包水乳化液。 破乳劑對壓裂效果的影響，主要通過其本身的防乳破乳作用效果體現(xiàn)出來，破乳效率越高，破乳時間越短，由乳化帶來的負(fù)面影響就越小。防止乳化液生成或使已生成的乳化液破乳，可避免乳化帶來的地層傷害。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司 YL-P壓裂破乳劑、BE-2防乳破乳劑，可預(yù)防和消除因壓裂、酸化的入井液在地層中形成乳狀液，有效提高返排速度。 技術(shù)指標(biāo)：（1）外觀：淡黃色至棕色液體（2）密度(30，gcm3)：0.951.05（3）pH值：68.5（4）脫水率：90% 使用方法：（1）破乳劑使用濃度為0.1%0.3%，也可視具體情況而定。（2）將破乳劑按比例

29、加入工作液中循環(huán)均勻即可。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司7. pH調(diào)節(jié)劑 水基壓裂液在溶脹水合、交聯(lián)過程中，為了使其性能更加穩(wěn)定和便于控制，往往需要使溶液處于一定的酸堿性環(huán)境（如常見的所謂“酸酸”性溶脹、堿性交聯(lián)）性溶脹、堿性交聯(lián)），這就需要在配置和使用的某一環(huán)節(jié)中加入pH調(diào)節(jié)劑。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司8.破膠劑 把高粘度壓裂液留在裂縫中將降低支撐劑充填層對油和氣的滲透性，從而影響了壓裂作業(yè)的效果。因此壓裂施工結(jié)束后，為了讓施工液體能盡快的從井下裂縫中通過井筒排出地面，必須使用破

30、膠劑。 破膠劑的作用是壓裂造縫和填砂裂縫形成后，在地層壓力溫度的條件下，使聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子團的化學(xué)鍵斷裂，降解成較小的分子團，從而降低粘度，使高粘壓裂液迅速徹底破膠降粘水化，以便破膠水化殘液盡快返排。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司8.1破膠劑的分類單擊添加 不同的壓裂液體系可采用不同的破膠方法，主要有通過改變壓裂液體系的pH值破壞交聯(lián)環(huán)境，高溫?zé)崃脱趸到膺@幾種途徑實現(xiàn)破膠。常用的方法是利用破膠劑（主要是酶、氧化劑）的氧化降解（或加速氧化降解）的作用，在預(yù)定的地層溫度下使稠化劑分子鏈氧化降解斷裂，從而破壞聚合物分子與交聯(lián)劑形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)而徹底降粘水化返排出來。

31、西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司常用的強氧化劑有過硫酸鉀、過硫酸銨、重鉻酸鉀、高錳酸鉀等。無論何種破膠劑（包括酶和酸）都可以用膠包囊。淀粉酶、淀粉酶、淀粉酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶和纖維素酶等。根據(jù)體系的不同，釋放出酸性離子的物質(zhì)均可作破膠劑。破膠劑破膠劑過氧化物膠囊類生物酶類弱有機酸破膠可控西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司8.2破膠劑影響因素 破膠劑對壓裂處理效果的影響不僅與破膠劑本身的性質(zhì)有關(guān)，還與環(huán)境溫度、使用濃度等綜合因素有關(guān)。 不合適的破膠劑將嚴(yán)重影響壓裂處理效果。破膠劑作用效能的影響破膠劑作用效能的影響： 破膠劑效果差破膠不徹底，將導(dǎo)致

32、壓裂液破膠后殘渣含量高，造成地層孔隙堵塞，使填砂裂縫滲透率降低，導(dǎo)流能力下降。此外，破膠不徹底造成殘渣粘度高，返排困難，返排率低，壓裂液滯留地層形成水鎖和混相流動，增加油流阻力，壓裂處理效果降低，甚至達(dá)不到壓裂的目的。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司破膠劑作用時間的影響破膠劑作用時間的影響： 破膠劑的起始作用時間是影響壓裂液攜砂、造縫作用的最重要性能之一。破膠劑在造縫之前就開始起破膠作用，造成壓裂液粘度提前損失，達(dá)不到高裂縫粘度的要求，加上井底溫度升高和泵送過程中的剪切降解減粘作用的影響，使壓裂液的造縫能力大大降低。相反，如果壓裂造縫階段完成之后破膠劑不能即使發(fā)揮破膠作

33、用，壓裂液在地層的駐留時間長，則造成了壓裂液造成地層傷害的可能性。溫度對破膠劑作用的影響溫度對破膠劑作用的影響： 破膠劑的作用溫度范圍通常是作為選擇破膠劑的首要條件，也是影響破膠劑作用時間的重要因素。對氧化劑類破膠劑而言，溫度越高，越有利于破膠。如常用過硫酸銨在43以下氧化降解能力較差。而生物酶類破膠劑則對熱具有敏感性和一定的穩(wěn)定性，低于酶活溫度范圍的，酶活性低，生物降解緩慢，而高于酶適應(yīng)溫度范圍的，則酶徹底失去活性。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司破膠劑使用濃度的影響破膠劑使用濃度的影響： 一般而言，破膠劑使用的濃度越高，破膠越徹底，破膠時間越短，對地層損害越小。但同

34、時也會造成壓裂液粘度的提前損失，影響壓裂液的造縫能力。如果不采取任何措施，過分的增加破膠劑濃度，不然會引起壓裂液粘度的大幅下降，甚至提前脫砂，導(dǎo)致施工失敗。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司三、水凍膠壓裂液配制工藝三、水凍膠壓裂液配制工藝交聯(lián)劑交聯(lián)劑（專用）（專用）交聯(lián)劑交聯(lián)劑原膠液原膠液施工用水施工用水將水將水pH調(diào)整到調(diào)整到57左右左右pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)劑稠化劑稠化劑助排劑助排劑調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)劑粘土穩(wěn)定劑粘土穩(wěn)定劑破乳劑破乳劑起泡劑起泡劑殺菌劑殺菌劑溶脹后加入溶脹后加入破膠劑破膠劑降濾失劑降濾失劑支撐劑支撐劑井筒井筒交聯(lián)后以凍膠的形式入井交聯(lián)后以凍膠的形式入井施工結(jié)束施工結(jié)束

35、后從地層后從地層中返排出中返排出殺菌劑殺菌劑西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司四、壓裂液現(xiàn)場質(zhì)量控制壓裂液現(xiàn)場實施壓裂液現(xiàn)場實施西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司4.1施工前質(zhì)量保證、壓裂液配方經(jīng)實驗室和現(xiàn)場驗證適用。、配液用水量、各種壓裂添加劑經(jīng)檢驗合格且數(shù)量滿足設(shè)計要求。、配液前對水質(zhì)進行檢測，無污染、無沉淀，PH值、機械雜質(zhì)是否達(dá)標(biāo)。、取配液罐內(nèi)上、中、下三個部位的水混合作壓裂液小樣，檢測原膠液、凍膠液粘度，并觀察攜砂性能和破膠性能。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司4.2配液質(zhì)量控制原膠液配制：、調(diào)整配液用水的PH值為67；、按順序緩慢勻速加入增稠劑、殺菌劑、粘土穩(wěn)定劑、助排劑和破乳劑；、加入添加劑時保證泵出口壓力為5 8Mpa，使瓜膠能充分分散溶解與水中，不形成“魚眼”。、循環(huán)時間充足，使罐內(nèi)液體為均相，不低于20min。西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司4.3壓裂液質(zhì)量的影響因素水質(zhì)污染對壓裂液的影響 設(shè)備、人員對壓裂液的影響 水源水對壓裂液的影響 西安長慶油田化工集團有限公司西安長慶油田化工集團有限公司4.3.1水質(zhì)污染對壓裂液的影響 1.鹽酸污染 產(chǎn)生鹽酸污染的原因是配液車輛參加酸壓施工后，未對設(shè)