关于新型压裂液进展的研究与分析

郭炜

【摘要】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，随着时代的发展，压裂液体系也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发展阶段的变革.而高效，低伤害，低成本，是压裂液技术发展的方向，也是当下研究压裂液的首要问题，本文结合目前国内外对当下压裂液体系的发展情况以及现在压裂液存在的问题。针对这些问题出现了一种新型压裂液体系粘弹性表面活性剂（VES）基压裂液（又称清洁压裂液），通过对国外清洁压裂液和聚合物压裂液体系的性能对比研究发现；清洁的压裂液具备高效能，低伤害，低成本的优势，迎合了压裂液未来发展的潮流，也是未来新型压裂液发展的方向。

【关键词】压裂液 压裂液的发展与现状 清洁压裂液 性能方向

1 压裂液的概述

压裂液是压裂技术的重要组成部分，压裂主要用于油气藏增产，增注，因此压裂技术在油气勘探中得到迅速发展和广泛的应用。我国的压裂液体系也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的发展，压裂液也在逐步完善化，水基压裂液是目前国内外最普遍用的压裂液。目前随着国外加大对油气田的开采力度，对压裂液的要求也越来越高，无（低）伤害的压裂液已在国外油气田中广泛应用。

2 国内压裂液的发展与现状

自1947年压裂液首次用于油田增产之后压裂液也随之发生巨大的演变。初期人们利用原油成品油配置油基压裂液，避免了使用水基压裂液对水敏地层造成伤害，五十年代后，随着研究出对水敏地层伤害的控制方法之后，水基压裂液才被推广与应用，但是仍以油基压裂液为主导，六十年代后随着胍尓胶增稠剂被研制成功，标志着压裂技术进入了现代压裂化学的新起点。七十年代后成功的把胍尓胶化学改性尓获得了其他多种衍生物的产品完善了相应的交联体系，随之水基压裂液也逐步被认可，在实践中也被广泛的采用，替代了油基压裂液占据了主导地位，到八十年代时，伴随着致密气藏的开采和部分低压油井返排困难等问题的出现一部分的水基压裂液逐渐被泡沫压裂液所取代到了九十年代以后压裂液技术的体系日益成熟水力压裂液，油基压裂液，乳化压裂液和醇基压裂液等都被广泛应用于油气田的开采中，但是水基压裂液其自身具备成本低，配方方便等优点因而被广泛的推广，目前国内使用最普遍的压裂液是水基压裂液，它的使用量约占总量的70%，但是水基压裂液也有一定的缺陷，水基压裂液不能够完全的破胶，而破胶后残渣留在了缝隙中，从而使支撑剂充填层的渗透率严重降低，最终导致影响产层，大大降低了压裂液的使用效果和功效。

3 清洁压裂液的认识

清洁压裂液又被称为粘弹性表面活性剂（VES压裂液），是一种新型的压裂液，它的主要由低分子长链脂肪酸衍生物季铵盐阳离子表面活性剂，盐溶液，激活剂，和稳定剂很少几种添加剂组成。

清洁压裂液它打破了传统的聚合物压裂液和破胶的方法，清洁压裂液与传统的压裂液相比具有很多优势例如不需要胶联剂，不需要破胶剂，添加剂的使用量相对传统的压裂液而言比较少，同时把对地层的伤害程度降到了最低。

4 清洁压裂液的优势

（1）不用破胶，当棒状胶束与油，气或地层水接触时可转化为很小的球状胶束，这时体系的粘度变得现对较低，在储层条件下，不需要另加破胶剂即可破胶。

（2）它的粘弹性比较好，，携砂的能力较强，节约了砂，也降低了所需净压力的大小。

（3）摩擦阻力较小，大大降低了施工作业的风险，同时也降低了施工的水马力，方便于输送。

（4）相对传统压裂液而言，比较容易破胶破胶的程度比较彻底，残留的残渣很少，没有滤饼的形成。

（5）把对地层的伤害程度降到了最小化（地残渣，易返排）因清洁压裂液它的主要成分是表面活性剂其分子的直径仅为瓜胶的1/5000，滤失也不会因为时间而发生变化，不会形成滤饼，滤后的残渣几乎没有，施工后也很容易进行返排作业的进行，有利于保留支撑裂缝的导流能力。

（6）滤失量講到了最低，提高了增产的效率。

（7）配伍性能比较好，不会引起粘土的膨胀堵塞地层，对储层的伤害比较小。

（8）性能比较好。具备很好的抗高温能力，同时还具备很强的抗剪切能力，压裂时有很大的排量选择空间，对于裂缝的纵向延伸更有利于把握和控制。

（9）添加剂比较少，传统的聚合物基压裂液一般需要10-15添加剂，而清洁压裂液只需要一种到三种添加剂，配置时，只需要与水充分混合即可随时调整其粘稠度更不用很长时间的溶胀，对人体更安全，实现零毒性零腐蚀性，更方便完成作业施工，材料的成本相对比较低，比较容易找到，可以广泛的推广和应用。

5 目前新型清洁压裂液存在的缺陷问题

目前压裂液体系相对传统来说，具备了很多优势，但是清洁压裂液体系仍存在着一些缺陷和不足，有待人们进行不断的研究创新，以最大化的缩小其缺陷，延伸其有利之处。

其组成成成分比较高，投入的成本比较高。

对于一些特殊的地层其配伍性相对较差。

耐高温的程度不是很理想，不适合用高温高压的环境下作业。

对于一些高渗油藏滤失量仍比较大。

6 未来压裂液发展的新方向

目前新型的清洁压裂液虽然有很多优势，自身也有很广泛的发展空间，但是它并不能够完全的适应时代发展的潮流，也不能够完全满足当下压裂液的发展需求。以此我们仍需要在新型清洁压裂液的基础之上完善并研制出新型的压裂液体系。

（1）研制出油田工作液用的新型的表面活性剂。

（2）根据国内的藏油特点研制开发出一套适合国内需求的新型的压裂液体系。

（3）在现有的新型清洁压裂液基础之上，重点研发出抗高温性能的技术。

（4）重点开展清洁压裂液应用的工艺技术的研究。

7 总结

根据目前对水基压裂液的研究的实际应用，以及当下水基压裂液术的发展情况，从油藏节能可持续发展的角度来看，高效，低伤害，低成本是今后压裂液发展的方向，开展无伤害或者低伤害清河界的压裂液的研究是我们今后努力的方向，为此应从以下几个方面开展工作；首先根据国内的需求，研制开发出适合油藏特点的清洁的压裂液体系，最大化降低开采时对油层所造成的伤害，保护储层，节约资源。其次，加大对抗高温清洁压裂液的研究力度，同时也要扩大对抗高温清洁压裂液的应用范围。再次研究开发新型节能无伤害的压裂液体系，减低作业所需的成本，提高工作效率。

参考文献

[1] 佟曼丽.油田化学[M].东营石油大学出版社，1997

[2] 赵小充.国外新型无伤害压裂液技术[J].国外油田工程

[3] 清洁压裂液的配置及性能的研究.西南石油大学，2010年硕士论文