關(guān)于新型壓裂液進(jìn)展的研究與分析

郭煒

【摘要】壓裂液是壓裂技術(shù)的重要組成部分，是決定壓裂成敗的關(guān)鍵，隨著時(shí)代的發(fā)展，壓裂液體系也經(jīng)歷了聚合物壓裂液，聚合物交聯(lián)壓裂液，泡沫壓裂液和粘彈性表面活性劑壓裂液四個(gè)發(fā)展階段的變革.而高效，低傷害，低成本，是壓裂液技術(shù)發(fā)展的方向，也是當(dāng)下研究壓裂液的首要問題，本文結(jié)合目前國內(nèi)外對當(dāng)下壓裂液體系的發(fā)展情況以及現(xiàn)在壓裂液存在的問題。針對這些問題出現(xiàn)了一種新型壓裂液體系粘彈性表面活性劑（VES）基壓裂液（又稱清潔壓裂液），通過對國外清潔壓裂液和聚合物壓裂液體系的性能對比研究發(fā)現(xiàn)；清潔的壓裂液具備高效能，低傷害，低成本的優(yōu)勢，迎合了壓裂液未來發(fā)展的潮流，也是未來新型壓裂液發(fā)展的方向。

【關(guān)鍵詞】壓裂液 壓裂液的發(fā)展與現(xiàn)狀 清潔壓裂液 性能方向

1 壓裂液的概述

壓裂液是壓裂技術(shù)的重要組成部分，壓裂主要用于油氣藏增產(chǎn)，增注，因此壓裂技術(shù)在油氣勘探中得到迅速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。我國的壓裂液體系也經(jīng)歷了聚合物壓裂液，聚合物交聯(lián)壓裂液，泡沫壓裂液和粘彈性表面活性劑壓裂液四個(gè)階段的發(fā)展，壓裂液也在逐步完善化，水基壓裂液是目前國內(nèi)外最普遍用的壓裂液。目前隨著國外加大對油氣田的開采力度，對壓裂液的要求也越來越高，無（低）傷害的壓裂液已在國外油氣田中廣泛應(yīng)用。

2 國內(nèi)壓裂液的發(fā)展與現(xiàn)狀

自1947年壓裂液首次用于油田增產(chǎn)之后壓裂液也隨之發(fā)生巨大的演變。初期人們利用原油成品油配置油基壓裂液，避免了使用水基壓裂液對水敏地層造成傷害，五十年代后，隨著研究出對水敏地層傷害的控制方法之后，水基壓裂液才被推廣與應(yīng)用，但是仍以油基壓裂液為主導(dǎo)，六十年代后隨著胍尓膠增稠劑被研制成功，標(biāo)志著壓裂技術(shù)進(jìn)入了現(xiàn)代壓裂化學(xué)的新起點(diǎn)。七十年代后成功的把胍尓膠化學(xué)改性尓獲得了其他多種衍生物的產(chǎn)品完善了相應(yīng)的交聯(lián)體系，隨之水基壓裂液也逐步被認(rèn)可，在實(shí)踐中也被廣泛的采用，替代了油基壓裂液占據(jù)了主導(dǎo)地位，到八十年代時(shí)，伴隨著致密氣藏的開采和部分低壓油井返排困難等問題的出現(xiàn)一部分的水基壓裂液逐漸被泡沫壓裂液所取代到了九十年代以后壓裂液技術(shù)的體系日益成熟水力壓裂液，油基壓裂液，乳化壓裂液和醇基壓裂液等都被廣泛應(yīng)用于油氣田的開采中，但是水基壓裂液其自身具備成本低，配方方便等優(yōu)點(diǎn)因而被廣泛的推廣，目前國內(nèi)使用最普遍的壓裂液是水基壓裂液，它的使用量約占總量的70%，但是水基壓裂液也有一定的缺陷，水基壓裂液不能夠完全的破膠，而破膠后殘?jiān)粼诹丝p隙中，從而使支撐劑充填層的滲透率嚴(yán)重降低，最終導(dǎo)致影響產(chǎn)層，大大降低了壓裂液的使用效果和功效。

3 清潔壓裂液的認(rèn)識

清潔壓裂液又被稱為粘彈性表面活性劑（VES壓裂液），是一種新型的壓裂液，它的主要由低分子長鏈脂肪酸衍生物季銨鹽陽離子表面活性劑，鹽溶液，激活劑，和穩(wěn)定劑很少幾種添加劑組成。

清潔壓裂液它打破了傳統(tǒng)的聚合物壓裂液和破膠的方法，清潔壓裂液與傳統(tǒng)的壓裂液相比具有很多優(yōu)勢例如不需要膠聯(lián)劑，不需要破膠劑，添加劑的使用量相對傳統(tǒng)的壓裂液而言比較少，同時(shí)把對地層的傷害程度降到了最低。

4 清潔壓裂液的優(yōu)勢

（1）不用破膠，當(dāng)棒狀膠束與油，氣或地層水接觸時(shí)可轉(zhuǎn)化為很小的球狀膠束，這時(shí)體系的粘度變得現(xiàn)對較低，在儲層條件下，不需要另加破膠劑即可破膠。

（2）它的粘彈性比較好，，攜砂的能力較強(qiáng)，節(jié)約了砂，也降低了所需凈壓力的大小。

（3）摩擦阻力較小，大大降低了施工作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也降低了施工的水馬力，方便于輸送。

（4）相對傳統(tǒng)壓裂液而言，比較容易破膠破膠的程度比較徹底，殘留的殘?jiān)苌?，沒有濾餅的形成。

（5）把對地層的傷害程度降到了最小化（地殘?jiān)?，易返排）因清潔壓裂液它的主要成分是表面活性劑其分子的直徑僅為瓜膠的1/5000，濾失也不會因?yàn)闀r(shí)間而發(fā)生變化，不會形成濾餅，濾后的殘?jiān)鼛缀鯖]有，施工后也很容易進(jìn)行返排作業(yè)的進(jìn)行，有利于保留支撐裂縫的導(dǎo)流能力。

（6）濾失量講到了最低，提高了增產(chǎn)的效率。

（7）配伍性能比較好，不會引起粘土的膨脹堵塞地層，對儲層的傷害比較小。

（8）性能比較好。具備很好的抗高溫能力，同時(shí)還具備很強(qiáng)的抗剪切能力，壓裂時(shí)有很大的排量選擇空間，對于裂縫的縱向延伸更有利于把握和控制。

（9）添加劑比較少，傳統(tǒng)的聚合物基壓裂液一般需要10-15添加劑，而清潔壓裂液只需要一種到三種添加劑，配置時(shí)，只需要與水充分混合即可隨時(shí)調(diào)整其粘稠度更不用很長時(shí)間的溶脹，對人體更安全，實(shí)現(xiàn)零毒性零腐蝕性，更方便完成作業(yè)施工，材料的成本相對比較低，比較容易找到，可以廣泛的推廣和應(yīng)用。

5 目前新型清潔壓裂液存在的缺陷問題

目前壓裂液體系相對傳統(tǒng)來說，具備了很多優(yōu)勢，但是清潔壓裂液體系仍存在著一些缺陷和不足，有待人們進(jìn)行不斷的研究創(chuàng)新，以最大化的縮小其缺陷，延伸其有利之處。

其組成成成分比較高，投入的成本比較高。

對于一些特殊的地層其配伍性相對較差。

耐高溫的程度不是很理想，不適合用高溫高壓的環(huán)境下作業(yè)。

對于一些高滲油藏濾失量仍比較大。

6 未來壓裂液發(fā)展的新方向

目前新型的清潔壓裂液雖然有很多優(yōu)勢，自身也有很廣泛的發(fā)展空間，但是它并不能夠完全的適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，也不能夠完全滿足當(dāng)下壓裂液的發(fā)展需求。以此我們?nèi)孕枰谛滦颓鍧崏毫岩旱幕A(chǔ)之上完善并研制出新型的壓裂液體系。

（1）研制出油田工作液用的新型的表面活性劑。

（2）根據(jù)國內(nèi)的藏油特點(diǎn)研制開發(fā)出一套適合國內(nèi)需求的新型的壓裂液體系。

（3）在現(xiàn)有的新型清潔壓裂液基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)研發(fā)出抗高溫性能的技術(shù)。

（4）重點(diǎn)開展清潔壓裂液應(yīng)用的工藝技術(shù)的研究。

7 總結(jié)

根據(jù)目前對水基壓裂液的研究的實(shí)際應(yīng)用，以及當(dāng)下水基壓裂液術(shù)的發(fā)展情況，從油藏節(jié)能可持續(xù)發(fā)展的角度來看，高效，低傷害，低成本是今后壓裂液發(fā)展的方向，開展無傷害或者低傷害清河界的壓裂液的研究是我們今后努力的方向，為此應(yīng)從以下幾個(gè)方面開展工作；首先根據(jù)國內(nèi)的需求，研制開發(fā)出適合油藏特點(diǎn)的清潔的壓裂液體系，最大化降低開采時(shí)對油層所造成的傷害，保護(hù)儲層，節(jié)約資源。其次，加大對抗高溫清潔壓裂液的研究力度，同時(shí)也要擴(kuò)大對抗高溫清潔壓裂液的應(yīng)用范圍。再次研究開發(fā)新型節(jié)能無傷害的壓裂液體系，減低作業(yè)所需的成本，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)

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