清洁压裂液的研究与应用

摘要：本文总结了目前国内外现有的压裂液体系发展情况以及这些压裂液存在的一些问题。针对这些问题，出现了新型压裂液体系粘弹性表面活性剂（VES）基压裂液（又称为清洁压裂液（Clear FRAC））。针对国内外清洁压裂液的研究状况、性能评价、作用机理及井场应用情况进行了综述。从现场应用结果及与聚合物压裂液体系组分对比表明：清洁压裂液性能优于现有的聚合物压裂液，具有高效、低伤害、配制简单的特点，并提出了一些展望。

关键词：压裂液；清洁压裂液；流变性；作用机理；现场应用

引言

压裂作为油气藏的主要增产、增注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。目前，国内外最常使用的压裂液为水基压裂液，其大致可分为3种类型[1]：（1）天然植物胶压裂液；（2）纤维素压裂液；（3）合成聚合物压裂液。近期国外开发领域在对气田的改造中越来越多地采用无（低）伤害压裂液，目前国内外压裂液的研究趋势是开展具有低残渣或无残渣、易破胶、配伍性好、低成本、低伤害等特点压裂液配方体系的研究，减小压裂液对储层的伤害成为压裂液研究的热点。

1 压裂液技术发展简述

1947年水力压裂首次在现场成功实施后的初期，人们应用以原油、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伤害[2]。到了五十年代，出现了控制水敏地层伤害的方法后，水基压裂液才得以应用，但此时仍以油基压裂液为主。进入六十年代，胍尔胶增稠剂问世，标志着现代压裂液化学的诞生[3]。在七十年代，成功地将胍尔胶化学改性尔获得其他多种衍生物产品，以及完善了相应的交联体系，使水基压裂液迅速发展并在应用的压裂液类型中取得主导地位。在八十年代，由于致密气藏开采和部分低压油井压后返排困难等问题，泡沫压裂液又得以应用并取代了部分水基压裂液。到了九十年代及以后，压裂液技术无论是其体系本身还是应用工艺都日趋成熟，在油气田开采中发挥了重要作用。水力压裂、油基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液和醇基压裂液等。其中水基压裂液因具有成本较低、配方方便等优点仍然得以广泛地使用，据国外报的[4]，其用量占了全部压裂液65％。

构成水基压裂液的化学添加剂主要是增稠剂和交联剂，视体系性质和井下情况可以有破胶剂、粘土稳定剂、PH调节剂和助排剂等。压裂所用增稠剂是重要的化学主剂，按所含增稠剂，可将水基压裂液分为天然聚合物压裂液（包括所用