耐高温胍胶压裂液及其对储层的伤害机理研究进展

张传保，王彦玲，陈孟鑫，梁诗南，史文静

（中国石油大学（华东）非常规油气开发教育部重点实验室，山东 青岛 266580）

胍胶是一种水溶性良好的高分子聚合物多糖，在水中表现出聚合物卷曲缠绕的特性。在胍胶结构式的主链上，每个糖单元存在两个顺式的羟基基团，在合适的pH 条件下，通过与交联剂络合形成氢键，从而形成网络结构的凝胶[1]。在高温下，主链中糖苷键的断裂会导致分子量的降低和聚合物结构的破坏，失去热稳定性和热可逆性。胍胶是水基压裂液常用的稠化剂，在使用过程中需要添加不同的助剂以达到黏度和携砂性能的要求，相比于其他种类的聚合物具有明显的价格优势和优异的流变性能，但是存在耐温能力差、破胶性能差和破胶液残渣含量高的缺点[2]。

随着勘探开发储层温度的不断升高，需要压裂液的耐温性能更高，由于利用前置液冷却地层造成的伤害较大，压裂施工成本较高，因此改进胍胶压裂液的耐温性能、使其满足高温储层的开发要求具有重要的实际意义[3]。国内外学者通过化学改性接枝耐温基团提升胍胶的耐温性能，取得了良好的效果[4-7]。此外，国内外针对胍胶压裂液耐高温交联剂的研究也取得了较大进展[8-9]。压裂施工的油藏多为低渗或特低渗储层，各种添加剂的加入会对不同发育程度的储层造成多种类型的伤害，最终导致采收率降低。为了最大程度地减轻压裂施工对储层造成的伤害，需要采用不同分析手段对伤害机理进行分析研究，明确胍胶压裂液对储层的伤害机理，采取针对性的应对措施，提升压裂施工增产效果[10]。

本文通过研究大量国内外相关文献，综述了近年来国内外高温胍胶压裂液研究的进展情况，针对耐高温胍胶的改性研究和耐高温交联剂的发展进行了总结，重点介绍了耐高温胍胶压裂液对储层的伤害类型及伤害机理，并对耐高温胍胶压裂液的未来发展方向进行了展望。

1 耐高温胍胶压裂液发展现状

普通胍胶的耐温性能较差，只能满足中低温储层的压裂要求，通过增加胍胶用量可以提升胍胶压裂液的耐温性能，但是会导致胍胶不溶物的增加，降低储层渗透率，降低胍胶的分子量可以减少胍胶不溶物的含量[11]。官能团衍生法是利用氢键作用将刚性基团或者离子基团接枝到胍胶分子上，形成的梯形结构可以有效提升胍胶的耐温性能，应用较为广泛，通过改性可以增加胍胶侧链的数量和种类，提高胍胶的耐温性能[12]。此外，以增加交联剂尺寸和交联位点数量为目标，合成性能更好的交联剂对于胍胶压裂液的耐温能力具有显著的提升作用。本部分从胍胶改性和耐高温交联剂合成两个方向综述了耐高温胍胶压裂液的研究进展。

1.1 改性胍胶稠化剂

胍胶及其衍生物的改性方法包括官能团衍生、接枝聚合、酶法与金属交联法等，利用官能团衍生法制备的胍胶衍生物水溶性更好，并且不溶性残留物更少，显著提升了胍胶的抗温性能，通过官能团衍生法制备的胍胶包括非离子胍胶、阳离子胍胶、阴离子胍胶和两性离子胍胶，两性离子胍胶通常用在纺织和个人护理方面，在压裂液中的应用较少，有待进一步研究[13]。

研究人员通过引入非离子基团对胍胶原粉进行耐温改性，主要是将羟烷基引入胍胶分子制备得到羟丙基胍胶，减少了水不溶物的含量，降低了压裂液残渣对地层的伤害，反应原理如式(1)所示。

羟丙基胍胶的酯化和磺化改性有利于进一步提升其耐温性能。郭建春等[14]在碱催化及氮气保护下将刚性吡咯烷酮基和酯基接枝到羟丙基胍胶分子链上，合成了超高温改性胍胶GHPG，使用0.55%（质量分数）GHPG 制备的超高温压裂液体系，能满足180℃的压裂施工。胍胶衍生物的磺化改性一般在pH>7的环境中进行，Qiu等[15]研究了一系列不同取代度的磺化羟丙基胍胶（SHG）。实验结果表明，SHG 水溶液的触变性能变差，但是抗盐性能增强，0.4%（质量分数）SHG 与有机锆交联形成的压裂液在140℃时具有良好的抗剪切性。

阳离子胍胶主要是通过醚化反应进行制备，具有优异的疏水性能和耐温抗盐性能，最常用的醚化剂是季铵盐3-氯-2-羟丙基氯化铵（CHPTMAC）。孙孟莹等[16]将疏水碳链通过环氧化合物的双分子亲核取代反应对胍胶进行醚化改性，制备得到GTAGG 改性胍胶悬砂性能优异，图1 所示为通过醚化反应制备的阳离子胍胶结构示意图。

图1 阳离子胍胶结构[16]

胍胶衍生物的醚化改性能较大地提升其耐温性能，并且醚化改性条件比较温和，研究人员优化改性条件制备了醚化胍胶衍生物，制备的压裂液能满足120℃及以上温度的压裂施工[17-18]。韦萍等[19]利用油酸酰胺丙基二甲基叔胺疏水对羟丙基胍胶进行改性，合成了一种新型疏水性能良好的耐高温羟丙基胍胶（O-HPG），其与有机锆交联剂形成的压裂液能满足200℃的压裂施工。靳剑霞等[20]利用2-吡咯烷酮和(2-氯乙基)三甲基氯化铵对羟丙基胍胶进行改性，研究结果表明，羟丙基胍胶引入刚性基团后的热降解温度达到220℃，使用0.6%（质量分数）的改性胍胶制备的压裂液能满足200℃的压裂施工。刘通义等[21]对胍胶进行疏水改性，将十二烷基二甲基叔胺接枝到胍胶分子，改性后的胍胶分散性能良好，0.35%（质量分数）的疏水改性胍胶制备的压裂液能够满足120℃的压裂施工。

王晨[22]在磺酸基胍胶分子链引入碳氢长链以及聚醚链段，在此基础上研发出缔合型温敏疏水磺酸基胍胶（PAGG），图2为其合成过程。

图2 温敏性疏水缔合型阴离子胍胶（PAGG）的合成[22]

Wang 等[23]合成了一种新型热缔合阴离子型胍胶（TGGs），研究结果表明，TGG凝胶通过物理交联增加了疏水基团的长度，因此其制备的凝胶黏度比亲本磺基-羟丙基胍胶（SHG）凝胶的黏度更大。徐占东等[24]对胍胶原粉进行羧甲基改性，并利用0.4%（质量分数）的羧甲基改性胍胶和交联比为100∶0.6的有机硼交联剂配制压裂液，实验测试表明，压裂液的耐温性能达到180℃，并在现场进行了成功应用，具有良好的增产效果。

胍胶改性后的耐温性能虽然增强，但是需要较多的用量并且必须配合交联剂才能形成耐高温压裂液，这会进一步导致压裂液破胶困难并产生较多的胍胶不溶物，从而降低储层的渗透率和采收率。因此，研究耐高温交联剂、降低胍胶用量具有非常重要的意义。

1.2 耐高温胍胶压裂液交联剂

1.2.1 过渡金属交联剂

用于胍胶压裂液的过渡金属交联剂主要是钛和锆交联剂。钛、锆元素分别位于元素周期表的第四、第五周期ⅣB族，价电子轨道能量相近并且离子半径较小，因此具有空轨道能够接受孤对电子，从而能够与配位体结合形成络合物，形成的压裂液耐温性能较高[25]。有机钛交联剂主要适用于酸性环境和合成聚合物压裂液，并且稠化剂使用量较大，与胍胶结合使用时的耐温性能较差，但是耐盐性能较好，一般用于中低温储矿化度较高的储层[26-28]。此外，酸性压裂液对管线的腐蚀严重，对设备要求要高，因此使用较少。

有机锆交联剂与胍胶及其衍生物交联形成的压裂液具有良好的耐温能力，并且延迟交联性能较好[29-31]。张玉广等[32]合成了一种能够延缓释放的有机锆交联剂，利用羟丙基胍胶和聚丙烯酰胺复配产物作为稠化剂制备压裂液，测试结果表明，压裂液在200℃时具有优异的耐剪切性能。图3 为有机锆交联剂延缓交联机理，有机锆交联剂在升温过程中逐级释放锆离子，在高温下剪切能发生二次交联，延长了交联时间。

图3 有机锆交联剂延缓交联示意图[32]

使用过渡金属作为交联剂，虽然冻胶耐温性能相较于硼交联剂有所提升，但是交联过程不可逆，冻胶剪切后无法恢复原有结构，导致破胶不彻底。锆交联剂的使用对pH的要求较高，pH过低和过高时形成的多核羟桥络离子数目较少，交联性能较差，为了满足高温储层的压裂施工，往往需要较多的胍胶用量，这会导致胍胶不溶物含量较多，严重影响裂缝的导流能力，对储层伤害较大[33-34]。

1.2.2 有机硼交联剂

有机硼交联剂中有机配位体主要是含有氧原子活性基团的物质，如多羟基醇、多羟基醛以及一些低级糖引入有机配体，会使硼离子交联剂的延迟交联性能和耐温性能提升。有机硼交联剂与胍胶交联形成的网络结构复杂，实际交联过程中存在多种交联方式，如图4所示。

图4 有机硼交联胍胶机理[35]

张林等[36]制备的有机硼交联压裂液耐温性能达到150℃，具有延迟交联、自动破胶的特点，适用范围更广。罗攀登等[37]采用增大水解半径的思路合成了一种多头硼交联剂YP150，降低了胍胶的使用浓度，制备的压裂液体系耐温130℃。张大年等[38]研发了一种适用于海上压裂施工的新型有机硼交联剂CYS-4，与自制的液体稠化剂形成的压裂液体系能满足160℃的高温压裂需求，并在胜利埕岛油田的先导实验中取得了良好的效果。李海华[39]对有机硼交联剂进行了系统研究，使用不同有机配位体合成有机硼交联剂耐温能力达到135℃。刘通义等[40]利用硼酸合成了耐高温有机硼交联剂，测试结果表明0.4%（质量分数）交联剂与0.6%（质量分数）羟丙基胍胶制备的压裂液能满足172℃的高温深井的压裂需求，有良好的增产效果。崔佳等[41]利用硼酸三甲酯和三(2-氨基乙基)胺合成了具有簇状结构的有机硼交联剂ABE-30，耐温性能达120℃，如图5所示。

图5 有机硼交联剂ABE-30簇状结构示意图[41]

1.2.3 有机硼锆复合交联剂

国内外研究人员将有机硼和有机硼锆交联剂按一定比例进行复配，在满足耐高温性能的同时也具有良好的延迟交联性能。有机硼锆交联剂与胍胶交联时，主要是与硼离子发生交联作用，如图6所示。

图6 有机硼锆交联剂示意图

有机硼锆交联剂配合耐温性能较好的羟丙基胍胶制备的压裂液耐温性能普遍高于135℃，在高温储层开发中具有良好的应用前景[42-44]。沈丽等[45]利用0.4%（质量分数）的有机硼锆交联剂与0.35%（质量分数）的超级胍胶GHPG 形成的压裂液耐温性能达180℃。胡世平等[46]合成的有机硼锆交联剂在胍胶质量分数为0.35%时形成冻胶的耐温性能达140℃，并且延缓交联效果较好。

1.2.4 纳米交联剂

纳米材料具有较大的比表面积，表面含有的活性基团容易发生表面改性，并且纳米尺度具有许多独特的性能，在材料、化学、生物等领域有广泛应用。研究人员将纳米颗粒和普通交联剂进行接枝聚合，制备了性能优异的压裂液用纳米交联剂[47-48]。纳米交联剂最大的优点是在满足耐温需求的同时可以减少胍胶用量和自身用量，从而减少胍胶不溶物的含量，并且能够降低自身使用时的pH，形成的三维网状结构拥有更高的强度。纳米颗粒在交联过程中起到骨架作用，增加了交联剂的尺寸，并且表面结合的多个交联剂分子增加了交联位点，因此交联效果大幅提升，如图7所示。

图7 不同形貌的纳米交联剂交联胍胶机理[54]

Lafitte 等[49]利用微乳液聚合法制备了一种硼酸纳米功能化合物，可以高效交联胍胶压裂液，能够明显减少胍胶用量和交联剂用量。周珺等[50]利用改性纳米二氧化硅交联剂制备了超低浓度的纳米胍胶压裂液，在135℃时具有良好的流变性和携砂能力，可降低胍胶质量浓度40%，形成的冻胶具有较好的携砂能力，破胶液具有较小的表面张力，破胶液残渣含量比常规胍胶压裂液减少62.8%。Wang等[51]利用两步法合成了纳米二氧化硅交联剂，在胍胶质量分数为0.3%、pH 为7 时形成的冻胶具有良好的耐温性能。章子锋[52]利用硅烷偶联剂将硼酸和纳米颗粒结合起来制备了纳米二氧化硅交联剂和纳米二氧化钛交联剂，研究结果表明，纳米交联压裂液形成了高强度的网状结构，比普通硼交联体系具有更高的耐温性能。Wang 等[53]利用纳米纤维素和有机硼交联剂合成了纳米纤维素交联剂，室内实验表明，棒状的纳米颗粒形成的纳米交联剂具有良好的性能。

除了上述将有机交联剂接枝到纳米颗粒表面制备纳米交联剂之外，研究人员首先将纳米颗粒和胍胶混合，然后加入有机硼交联剂制备得到胍胶压裂液。此种方法充分利用了纳米颗粒和胍胶之间的反应，先将二者进行均匀混合后形成稳定的溶液，再加入交联剂制备压裂液，利用纳米颗粒作为支撑点，形成的压裂液冻胶具有良好的性能，不同形貌的纳米颗粒制备的压裂液冻胶性能也有所差异[54]。

2 胍胶压裂液对储层的伤害机理

低渗储层的压裂施工会形成复杂的裂缝网络，压裂后的裂缝和储层基质的渗透率和导流能力差别较大，因此胍胶压裂液对储层的伤害不可忽视。压裂液滤失会在岩石壁面形成滤饼，聚合物大分子在储层中的吸附滞留是造成岩心渗透率损害的主要原因[55-56]，与地层水的不配伍性导致黏土颗粒的膨胀、运移，破胶液引起的岩石表面润湿性的变化而导致油水相对渗透率发生变化等，这些伤害会对压裂施工的效果造成较大的影响。常用的研究储层伤害的方法有岩心CT 扫描、核磁共振、数值模拟、岩心流动实验等[57-59]。

2.1 外来流体与储层的相互作用

储层中不稳定的基岩颗粒和黏土颗粒会随着压裂液发生运移，堵塞孔隙喉道。此外，胍胶压裂液配制用的水通常含有各种离子，注入地层后会与其中的离子结合形成沉淀。这种沉淀会堵塞储层孔隙，降低储层的孔隙度和渗透率，因此要在地面对水进行处理，减少水中的金属离子数量[60-61]。

压裂液与储层之间的相互作用主要是通过岩心流动实验进行室内模拟研究，考察油气层岩心与各种外来流体接触后所发生的物理化学作用对储层渗透率的影响程度，如图8所示。水力压裂对储层的敏感性伤害主要包括水敏、速敏、盐敏、酸敏和碱敏五种类型。储层敏感性伤害对水力压裂施工效果的影响较大，针对不同类型的储层需要选择不同类型的压裂液，尽量避免敏感性伤害降低储层渗透率。

图8 岩心驱替装置

低渗储层的毛细压力较高，导致流体流动困难，而具有水敏性质的黏土吸水膨胀后进一步增加了储层的阻水效应。胍胶滤液进入地层后，其存在的致密网状结构会将黏土颗粒和其他固相杂质颗粒联结在一起，进一步降低储层渗透率[62]。此外，胍胶压裂液在从地面注入到储层时，短时间内会降低储层的温度，导致压裂液流动性能降低，可能会增加胍胶在储层中的滞留量。为了减轻速敏的伤害，需要根据不同储层的发育程度，严格控制压裂液泵入速度，确保压裂液能平稳地注入地层，减少因为泵入速度过快而导致固体颗粒的运移[63]。针对不同矿化度的储层，需要配制不同矿化度的胍胶压裂液，避免黏土膨胀脱落，堵塞孔隙。黏土颗粒之间的斥力在高pH 下会增加，不利于结构稳定，因此需要降低胍胶压裂液使用时的pH，pH过大会导致冻胶脱水，导致原油发生乳化，使破胶液的返排效率降低[64]。

2.2 胍胶不溶物

胍胶是由半乳糖（G）和甘露糖（M）组成的聚合物，半乳糖含量越高，水溶性越好。胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基羟丙基双衍生胍胶、羟丙基羧甲基胍胶、延迟水化羟丙基胍胶等都属于半乳甘露聚糖稠化剂。破胶作用发生的初期，胍胶侧链半乳糖的溶解速率远大于主链甘露糖的解离速率，半乳糖数量的减少导致胍胶的溶解性变差，最终形成絮状沉淀析出。此外，胍胶的水溶性与胍胶分子链上的水化基团数量也相关，水化基团越多溶解性越好，不溶物和破胶液残渣越少[65-66]。

压裂液胍胶用量越多，增稠能力越强，形成的凝胶结构也更强，但是破胶液残渣会同时增加。压裂液在泵注过程中，流动的液体会导致井壁上的残渣沿支撑缝移动，在压裂完成后，井壁的残渣随着返排液的流动而堵塞填砂裂缝，降低裂缝导流能力，严重时会完全堵塞填砂裂缝导致压裂失败，如图9所示[67]。此外，温度较低的压裂液进入储层会降低储层温度，从而使原油中的蜡及沥青析出，对储层造成一定程度的伤害。胍胶的滤失性能不可忽略，胍胶液发生滤失会在裂缝壁面形成致密的滤饼，而滤液进入储层基质中会形成浓缩胶，造成破胶困难，降低储层岩石基质渗透率[68]。

图9 压裂液残渣对储层的伤害[68]

2.3 水锁伤害

胍胶压裂液进入低渗储层后，由于毛细管力的作用导致压裂液破胶返排的速度缓慢，较长时间的滞留使储层含水饱和度高于束缚水饱和度，导致水锁伤害，因此胍胶压裂液的破胶性能是一个非常重要的指标。根据毛细管力公式的描述，通常是加入表面活性剂类助排剂来降低表面张力，进而降低毛细管压力，增加破胶液在低渗孔隙中的流动速率，也可以通过气体增能的方式提高破胶液的返排效率，进一步降低水锁伤害。

Bahrami 等[69]利用油藏数值模拟方法对致密油气藏储层伤害机理的研究表明水堵是储层伤害的主要原因之一，导致井眼附近储层黏土矿物膨胀，使储层渗透率降低。Bazin 等[70]利用岩心流动实验明确了压裂液对岩心的入侵伤害机理，实验结果表明，水基溶液的注入会使岩心内黏土矿物膨胀和黏土颗粒运移，并最终导致岩心渗透率急剧降低。

2.4 压裂液支撑剂

压裂液支撑剂分为天然石英砂、覆膜砂和陶粒三类，后两者的性能优于天然石英砂，但是天然石英砂由于成本较低而被广泛使用。随着开发储层深度的不断增加，支撑剂的种类也在向着超高强度、超低密度发展，以适应更高的地层压力，而高导流支撑剂、多功能支撑剂与智能支撑剂均具有较好的发展前景[71-72]。研究结果表明，闭合压力越大，支撑剂充填裂缝的导流能力和渗透率的值越小，支撑剂粒径为0.45～0.9mm 的中密度陶粒效果最好。针对不同的储层压力，需要选用更高强度的支撑剂颗粒，避免围压过高导致支撑剂破碎而降低压裂施工的效果[73-75]。

Arshadi 等[76]研究了陶粒和石英砂支撑剂在孔隙中的变形充填情况以及对渗透率的影响，测试结果表明，支撑剂在地层压力的变化下会嵌入到储层中，在更高的压力下支撑剂会破碎崩解，导致岩石表面变形破裂，碎片会随着流体堵塞支撑剂形成的孔喉，导致油相的相对渗透率降低。使用microCT图像测量的原位接触角显示，岩心介质在油和盐水中浸泡数周后，支撑剂颗粒的润湿性经历了从强亲水到弱亲油剧烈变化，通过纳米分辨率的SEM 图捕捉到了单层支撑剂充填实验中页岩表面产生的纳米裂缝，见图10。

图10 支撑剂由水湿转变为油湿[76]

在50MPa 的高封闭压力下，由于破胶后较长时间的浸泡，支撑剂的破碎率增加，破碎的支撑剂随流体流动，由于流体和储层之间的相互作用导致支撑剂嵌入储层表面，导致储层孔隙度降低，见图11。

图11 支撑剂在压力作用下嵌入岩石表面导致岩石破碎[76]

2.5 破胶液伤害

胍胶压裂液的破胶液对岩心基质伤害主要为水相伤害和未破胶胍胶的滞留伤害，其中水相伤害的占比高于胍胶滞留伤害[77]。破胶时间过长会增大破胶液的分子尺寸，出现絮凝现象，在储层中发生机械捕集，相互缠结形成而滞留在储层中堵塞渗流通道[78]。破胶液返排不彻底，长时间在储层中的滞留会导致岩石润湿性的变化，这会导致毛细管自吸作用和液相滞留效应更加明显，低渗储层孔隙度及渗透率较小，进一步增加了流体流动阻力，产生相圈闭损害[79]。

Wang 等[80]以塔里木等高温高压油田致密砂岩储层为依据，研究了破胶液对储层导流能力的伤害，见图12。研究表明，胍胶压裂液的破胶性能受破胶剂用量和温度的影响，破胶剂的用量过多或者提高破胶温度并不能有效减小破胶液中位分子的粒径。胍胶对支撑剂导流能力的伤害主要是吸附在陶粒等支撑剂的表面，一旦发生伤害就很难解除，胍胶的用量在保证施工黏度的基础上越低越好。

图12 胍胶通过氢键和化学键作用吸附在支撑剂的表面[80]

Xu 等[81]通过接触角测试和扫描电子显微镜研究了岩心润湿性和表面形貌的变化，见图13。测试结果表明，破胶液的主要破坏机制是破胶液的浓缩凝胶和固体残渣，导致其组成和粗糙度发生变化，使岩心更亲水。根据分析结果，认为N2吸附技术适合于研究存在一定数量介孔时的储层损害。

图13 破胶液浸泡前后的岩心伤害SEM图[81]

胍胶热分解温度为280℃，在储层中很难自然分解，在储层中会发生静态吸附和动态吸附，5%的胍胶液在砂岩中的吸附量约为3.9mg/g。研究表明，胍胶与岩石之间的吸附作用机理主要是氢键作用和化学键作用，而范德华力和静电力的影响较小。稠化剂在地层中的吸附通过分光光度计进行测试。核磁共振T2谱不仅能够观测出岩心孔隙内的流体分布，而且能够定量地分别给出可动流体量和束缚流体量。胍胶衍生物在油藏典型矿物的吸附机理包括外表面物理吸附和静电力与氢键共同作用下的Langmuir单分子吸附[82-83]。

纳米颗粒的尺寸通常大于低渗储层的孔隙尺寸，若返排不彻底，则会堵塞孔喉而降低渗透率。但在压裂液中添加纳米颗粒，可以降低胍胶衍生物分子在岩石表面的吸附能力，纳米颗粒可通过与胍胶衍生物形成氢键和占据高岭土表面的吸附位点来降低高岭土的吸附能力，从而有效降低胍胶衍生物在黏土矿物的吸附。

Li 等[84]研究了纳米二氧化硅（SNP）对HPG 吸附性能的影响，指出在HPG 中加入SNP 是降低储层损害的有效方法，见图14。采用X 射线光电子能谱法确定了高压砂岩与砂岩之间的相互作用力主要是氢键作用，而SNP的作用是占据岩石表面改变岩石的润湿性能，从而破坏HPG 和岩石表面氢键的形成，最终减少HPG在岩石表面的吸附量。

图14 HPG的吸附机理和SNP的抑制机理示意图[85]

郭建春等[85]对胍胶压裂液和储层之间的吸附机理进行了分析，通过核磁共振和CT 成像，研究压裂液吸附对砂岩孔喉结构变化和氢键抑制剂对压裂液综合性能的影响。研究结果表明，氢键抑制剂可以解除瓜尔胶与砂岩的吸附作用，有效降低胍胶压裂液对储层的伤害，并且不会影响压裂液的综合性能，如图15所示。

图15 砂岩CT扫描机孔喉划分结果[86]

3 结语与展望

耐高温胍胶压裂液的研究一般从两方面考虑实现：一是通过对植物胶稠化剂进行接枝改性，在多糖分子链上引入耐温侧链，从而提高压裂液耐温性能；二是发展耐温性能更好的交联剂，在胍胶使用量较少的情况下获得更高的耐温性能。胍胶压裂液对储层的伤害主要分为液相伤害和固相伤害，液相伤害主要是降低基岩的孔隙度和渗透率，而压裂液残渣是造成裂缝渗透率损害的主要原因，纳米交联剂可以减少胍胶的用量，并且纳米颗粒也可以减少胍胶在固体表面的吸附量。胍胶压裂液价格便宜、黏度大、携砂性能好，具有很大的优势，耐高温胍胶压裂液的发展前景良好，但是目前还存在一些需要改进的地方。

（1）胍胶压裂液的耐温性能和稠化剂用量成正比，但是稠化剂用量大，相应的储层伤害程度就越高。还需要改进胍胶的改性方法，接枝耐温性能更高的基团，增强胍胶自身的耐温性能。

（2）合成聚合物的耐温性能优于胍胶聚合物，但是合成聚合物压裂液的黏度和携砂性能较差，利用聚丙烯酰胺和胍胶分子之间的氢键作用制备复合稠化剂，研发复合稠化剂压裂液具有很强的实际意义。

（3）纳米交联剂具有良好的耐温能力，减少了胍胶用量，应该继续加强纳米交联剂的研究，进一步提升其耐温性能，并充分发挥纳米颗粒对储层的保护作用。

（4）低渗和超低渗储层的开发仍是未来的主要方向，压裂施工对储层造成的伤害不可避免，储层的伤害机理需要更加明确，针对不同发育程度的储层采取特定的保护措施，压裂液体系需要尽可能减少添加剂的种类和用量，研发性能更好的破胶剂而减少破胶液残渣，尽量减少由于压裂施工造成的伤害。