压裂液胶囊破胶剂的研究进展

清洁压裂液研究进展雷跃雨 王世彬 郭建春 刘莎莎(油气藏地质及开发工程国家重点实验室 西南石油大学)摘要 清洁压裂液是一种无聚合物的黏弹性液体。

其稠化剂为特定的表面活性剂,这些表面活性剂分子溶解在盐水中会形成棒状胶束,依靠胶束间相互缠绕形成的三维网状结构达到有效携砂;烃类物质能破坏表面活性剂的胶束结构,不需要外加破胶剂。

因此,清洁压裂液的交联、携砂和破胶等原理都不同于常规压裂液。

本文综述了清洁压裂液的增稠原理、流变性能、破胶性能,以及未来发展趋势。

关键词 清洁压裂液 胶束 黏弹性DOI:10 3969/j.issn.1002-641X 2010 11 007水力压裂作为油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施已经发展应用了60年。

在影响压裂成败的诸多因素中,压裂液的性能至关重要。

由于成本低、流变性能好等优点,水基冻胶压裂液作为主要的压裂液已经应用了很多年,但这类压裂液的稠化剂均是一些大分子的聚合物,如改性胍胶、羟丙基纤维素及聚丙烯酰胺等。

这些大分子聚合物,虽然成胶质量好,但因其溶解分散性差,水不溶物多,易形成鱼眼!等,使得聚合物的利用率大大降低。

此外,增稠剂与交联剂交联形成的超大分子中就有相当一部分未彻底破胶的物质和水不溶物,在压裂施工后残留在地层裂缝中,使地层渗透率下降,引起二次伤害,导致压裂改造效果降低[1]。

无聚合物、黏弹性表面活性剂(VES)压裂液技术的成功应用为我们引入了清洁压裂液。

清洁压裂液又称表面活性剂压裂液、无伤害压裂液,是以一种防膨能力很强的表面活性剂为增稠剂的胶体压裂液体系,其不含任何聚合物,不含有任何不溶于水和烃类的固体。

因此,清洁压裂液中无残渣,不存在引起伤害的固体微粒,对地层基本无二次污染伤害[2]。

而且,形成的裂缝面相对胍胶压裂液更干净,压裂液对裂缝面的伤害也明显减少;返排时间短,在碳氢化合物相中,表面活性剂可以自我分解成多个部分,在产出水中残留很少,利于(普通水)返排,恢复导流能力可达97%[3]。

《压裂用胶囊破胶剂技术条件》标准实施情况探讨李荆;董永刚【摘要】《压裂用胶囊破胶剂技术条件》标准规定了压裂用胶囊破胶剂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、质量检验单及产品说明书.自2010年中原油田实施该标准以来,发现胶囊破胶剂产品不能达到该标准的全部技术指标要求,迫切需要查找原因.分别从术语、计算公式、试验方法、试验条件和技术指标值5个方面,分析和探讨了胶囊破胶剂的粒径范围、释放率和黏度保持率这3项技术指标中存在的不足,提出应增加有效含量这一技术指标,建议标准主管部门及时组织修订该标准.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2016(032)010【总页数】5页(P16-19,29)【关键词】压裂用胶囊破胶剂;企业标准;技术要求;试验方法【作者】李荆;董永刚【作者单位】中国石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司河南濮阳457164;中国石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司河南濮阳457164【正文语种】中文产品标准是为保证产品的适用性，对产品必须达到的某些或全部特性要求所制定的标准［1］，是产品质量监督的技术依据。

一个产品标准在其性能技术指标确定之后，每项技术指标值及其试验方法、试验条件便成为产品各相关方关注的焦点。

因此，一个高质量的企业产品标准应该依据标准制定时期现有产品的总体平均技术水平来确定，在产品标准实施过程中发现问题，及时更正或者修订，以确保标准的有效性、先进性和适用性。

Q/SH 1025 0591-2009《压裂用胶囊破胶剂技术条件》技术指标分别为外观、粒径范围、视密度、黏度保持率和释放率［2］，这5项技术指标涵盖了压裂用胶囊破胶剂的基本性能参数，通过检验可以判定压裂用胶囊破胶剂产品性能的优劣。

但是标准中有文字表达不全面、不准确之处，主要技术指标值的确定、试验方法和试验条件也存在问题，使目前所用压裂用胶囊破胶剂产品无法完全达到标准要求。

下面将进行逐一探讨。

将筛底和所需的两只标准筛（规格Φ0.850mm和Φ0.425mm）安装在振筛机上，然后在Φ0.850mm标准筛上倒入50g（精确到0.001g）胶囊破胶剂，加盖压紧，振筛10min。

论文题目：微胶囊包裹化学生热剂破胶技术研究专业：油气井工程硕士生：刘静（签名）指导教师：张宁生（签名）吴新民（签名）摘要针对低温浅层油气井压裂施工中压裂液破胶难、返排不彻底等问题，提出—种微胶囊包裹化学生热压裂液（ＦＯＭＮ）破胶的新方法。

该方法的主要思路就是利用微胶囊技术，将化学生热剂包裹起来，随压裂液一起注入到压开的裂缝中，在一定时间后，通过化学反应，迅速释放出大量热量，加热裂缝中的流体，使其温度升高，迫使压裂液迅速破胶；同时化学生热剂在地层反应后能产生大量气体，增加地层压力，使破胶后的液体快速彻底地返排。

这样就能完全解决低温井难破胶、难返排的问题。

本文首先通过大量实验，详细分析研究了各种化学生热反应的条件、生热剂的加量、释放热量、升温速率等参数之间的关系及化学生热剂体系的腐蚀性能，最后确定出了升温速率陕、生热量大、对压裂陛能影响小、腐蚀性小的氯化铵／亚硝酸钠（草酸为催化剂）作为低温浅层油气井压裂液使用的化学生热剂体系。

其次根据该化学生热体系的特点，通过电导率法对不同制备方法包裹的微胶囊的释放性能、囊芯有效含量和产率进行了分析评价，确定出用乙基纤维素为第—层囊衣、石蜡作第二层囊衣的双层革酸微胶囊制备方法作为对草酸微胶囊化的最佳包裹方法。

并通过正交实验得出了草酸微胶囊化的最佳制备条件。

最后在以上研究的基础上，通过正交实验对微胶囊包裹化生热压裂液ｆｆＯＭＮ）体系的配方进行了优化，并在此配方下，分析评价了微胶囊包裹化学生热压裂液的各种性能。

研究结果表明：当氯化铵和亚硝酸钠加量为１．７５ｍｏｌ／Ｌ、破胶荆浓度为０．０６％、草酸微胶囊加量为Ｏ．９６％、体系初始温度为３０”Ｃ时，通过引发生化学生热反应２．５ｈ后，压裂液体系的最高温度可达到７１．８℃以上，６．Ｏｈ之后，压裂液破胶后的粘度达到１０ｍＰａＳ以下，完全能够满足低温浅层油气井压裂施工中压裂液及时、快速破胶和彻底返排的要求。

关键词：化学生热微胶囊化压裂液低温破胶论文类型：应用研究本文得到中国石油天然气集团公司石油科技青年仓Ｉ新基金项目的资金资助（２００１ｃｘ．１９）。

文章编号:1000-2634(2002)06-0068-03用于压裂液的胶囊破胶剂性能评价Ξ吴敏1,叶艳2(1.西南油气田分公司天然气研究院,四川泸州646002;2.西南石油学院研究生院)摘要:胶囊破胶剂是近年发展起来的一种新型破胶技术。

它是以一种或多种常用的破胶剂为囊心,表面裹上一层防水的囊衣材料而形成的微小胶囊,具有延缓释放破胶剂的特点,在压裂作业中可高浓度使用而不影响其它流变性能。

简述了胶囊破胶剂技术的现状、类别、特点,并选用国内外的部分胶囊破胶剂样品进行了室内性能评价实验。

关键词:胶囊破胶剂;压裂液;破胶剂;释放中图分类号:TE357.12 文献标识码:A 自50年代以来,水力压裂技术在油气增产作业中应用日益广泛。

压裂液中的胶凝剂用来提高液体粘度,控制流体滤失,携带支撑剂。

在完成造缝、控滤及携砂后,则要求聚合物降解,迅速彻底地返排出液体,恢复油气生产。

如聚合物降解不好,就会产生明显的伤害,降低油气产量。

在不同的储层条件下,聚合物具有不同的降解方式。

一般在地层温度>93℃时,聚合物可自行降解;54～93℃时可用氧化物类破胶剂;<54℃时可用酸或酶作破胶剂[1]。

常用的破胶剂包括过硫酸盐,酶类,酸,KMnO4等。

这些常规破胶剂随压裂液泵入,遇热即开始发挥作用,随时间延长而不断破胶。

其降解聚合物速度与破胶剂用量成正比。

如果在泵入时加入太多破胶剂,压裂液就会过早降解,使油层受到入井流体严重的穿透伤害;如果用量过少,则破胶不彻底,在裂缝层表面与中心形成滤饼,对油层造成残渣和滞留体伤害,降低导流能力。

为解决这个矛盾,发展起一种新型的延迟释放破胶技术,即在常规破胶剂外包裹上一层防水囊衣材料,形成胶囊破胶剂。

它可在保证高浓度破胶剂的条件下又不改变流体的流变特性。

90年代以来,胶囊破胶剂在各国不同区块、数百井次的现场应用中,取得了良好的增产效果。

1　类别及特点大量文献调研表明,胶囊破胶剂种类繁多。

压裂液技术发展现状研究胡科先;王晓华【摘要】压裂已经广泛应用于油田增产当中,压裂液是造缝与携砂所使用的液体,是压裂技术的重要组成部分,压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用.为此,在研究大量文献的基础上,分别对油基压裂液、水基压裂液、泡沫压裂液、清洁压裂液(VES)以及前沿的清洁泡沫压裂液发展现状及其特点进行了分析.研究结果表明,目前仍以合成聚合物水基压裂液体系的应用为主;在低压、强水敏储层可考虑采用油基压裂液、泡沫压裂液;清洁压裂液、清洁泡沫压裂液低伤害、环保的优势是目前研究的一个重点领域.压裂液将朝着低伤害、抗盐、抗高温、适应性强、环境友好的方向发展.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2015(034)002【总页数】4页(P13-16)【关键词】油基压裂液;水基压裂液;泡沫压裂液;清洁压裂液;清洁泡沫压裂液;低伤害;现状;前景展望【作者】胡科先;王晓华【作者单位】中国石油长庆油田分公司技术监测中心,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司第一采气厂,陕西靖边718500【正文语种】中文【中图分类】TE357.1220世纪50年代压裂液首次用于裂缝增产以来，发生了巨大的演变。

早期的压裂液是将汽油作为分散介质，加入具有一定粘度的流体，这也是出现最早的油基压裂液；后来，随着井深的增加和井温的升高，对压裂液粘度及耐温的要求增加，开始采用天然植物胶压裂液、纤维素压裂液、合成聚合物压裂液，即传统的水基压裂液；20世纪80年代，因泡沫压裂液对地层伤害较小而得到广泛的应用；到了20世纪90年代，Eni-Agip流体专家与Schlumberger工程师推荐了一种粘弹性流体压裂作业，即其所研发的粘弹性表面活性剂（VES），其特点是压裂过程中依靠自身的结构粘度携带支撑剂，不需要添加交联剂、破胶剂和其他各种化学添加剂，对地层的伤害较小。

1999年Zhang和Gupta提出将清洁压裂液与泡沫压裂液相结合形成清洁泡沫压裂液，结合了清洁压裂液与泡沫压裂液的优点，具有携砂能力强、滤失低、压裂效能高、返排能力强、地层伤害小的优势。

文章编号:1000-2634(2002)05-0065-03国外清洁压裂液的研究进展Ξ陈馥1,王安培2,李凤霞2,李兴应2(1.西南石油学院化学工程系,四川南充637001;2.中原油田分公司采油工程研究院)摘要:粘弹性表面活性剂(V ES)基压裂液(又称为清洁压裂液(ClearFRAC))的使用改变了传统聚合物压裂液对支撑剂的输送方式,可以消除残余聚合物对支撑剂充填层的堵塞,并能提高充填层的导流能力。

总结和回顾了目前国内现有的压裂液体系及存在的问题,对国外清洁压裂液的研究状况、理论基础、研究进展及井场应用情况进行了综述。

井场应用结果及与瓜胶压裂液体系组分对比表明:清洁压裂液性能优于聚合物压裂液,具有高效、低伤害、配制简单的特点。

最后对目前我国开展清洁压裂液的研究提出了一些建议。

关键词:压裂液;清洁压裂液;压裂添加剂;储层保护中图分类号:TE254.4 文献标识码:A1　压裂液技术发展简述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。

随着水力压裂技术的进步,为使支撑剂远离井眼达到深穿透,国外从60年代末就开始使用高粘度的交联压裂液。

交联压裂液的发展,保证了高温深层压裂施工的成功。

但是如果压裂液在地面交联,施工时以高速进入管线和通过炮眼,高速剪切仍然会造成严重的剪切降解,产生永久的粘度损失。

因此,在80年代,水基压裂液一个显著的发展是采用了延迟交联技术。

这使得压裂液可产生较高的井下最终粘度和更好的施工效率。

上述几种压裂液体系,已在国内外各油田得到广泛的应用,并取得良好的增产效果。

但使用这些压裂液体系的共同的缺陷,就是压裂液破胶不完全,而且破胶后残渣将残留在裂缝内,残留在裂缝中的聚合物将严重的降低支撑剂充填层的渗透率,从而伤害产层,导致压裂效果变差。

文章编号:1000-2634(2002)06-0068-03用于压裂液的胶囊破胶剂性能评价Ξ吴敏1,叶艳2(1.西南油气田分公司天然气研究院,四川泸州646002;2.西南石油学院研究生院)摘要:胶囊破胶剂是近年发展起来的一种新型破胶技术。

它是以一种或多种常用的破胶剂为囊心,表面裹上一层防水的囊衣材料而形成的微小胶囊,具有延缓释放破胶剂的特点,在压裂作业中可高浓度使用而不影响其它流变性能。

简述了胶囊破胶剂技术的现状、类别、特点,并选用国内外的部分胶囊破胶剂样品进行了室内性能评价实验。

关键词:胶囊破胶剂;压裂液;破胶剂;释放中图分类号:TE357.12 文献标识码:A 自50年代以来,水力压裂技术在油气增产作业中应用日益广泛。

压裂液中的胶凝剂用来提高液体粘度,控制流体滤失,携带支撑剂。

在完成造缝、控滤及携砂后,则要求聚合物降解,迅速彻底地返排出液体,恢复油气生产。

如聚合物降解不好,就会产生明显的伤害,降低油气产量。

在不同的储层条件下,聚合物具有不同的降解方式。

一般在地层温度>93℃时,聚合物可自行降解;54～93℃时可用氧化物类破胶剂;<54℃时可用酸或酶作破胶剂[1]。

常用的破胶剂包括过硫酸盐,酶类,酸,KMnO4等。

这些常规破胶剂随压裂液泵入,遇热即开始发挥作用,随时间延长而不断破胶。

其降解聚合物速度与破胶剂用量成正比。

如果在泵入时加入太多破胶剂,压裂液就会过早降解,使油层受到入井流体严重的穿透伤害;如果用量过少,则破胶不彻底,在裂缝层表面与中心形成滤饼,对油层造成残渣和滞留体伤害,降低导流能力。

为解决这个矛盾,发展起一种新型的延迟释放破胶技术,即在常规破胶剂外包裹上一层防水囊衣材料,形成胶囊破胶剂。

它可在保证高浓度破胶剂的条件下又不改变流体的流变特性。

90年代以来,胶囊破胶剂在各国不同区块、数百井次的现场应用中,取得了良好的增产效果。

1　类别及特点大量文献调研表明,胶囊破胶剂种类繁多。

关于新型压裂液进展的研究与分析【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。

压裂液的研究进展调研报告压裂已经广泛应用于增产当中, 压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。

压裂液存在着破胶难，污染环境，污染储层，抗温抗盐性能差的问题。

为此，在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。

研究结果表明，目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系，并且研究出了抗高温清洁压裂液，微束聚合物压裂液，无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。

水基压裂液残液五步处理法，在现场应用效果明显，残渣，破胶性能，相容性，水锁伤害是储层伤害的主要原因。

压裂液将主要朝着地层伤害小，抗温抗盐，地层适应性强，环境友好的方向发展。

压裂液的类型：水基压裂液、油基压裂液、酸基压裂液、泡沫压裂液。

压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来经历了巨大的演变。

早期的压裂液是向汽油中添加足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液的黏度提出了更高的要求,开始采用瓜胶及其衍生物基压裂液。

为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性,研究出了高温油基压裂液。

最初使用的压裂液是炼制油和原油，由于最初担心压裂液和含有非酸性水液的油气储层接触，可能产生不利影响，后来实验已经证明，用适当的添加剂（粘土控制物质，表面活性剂等），使用水基液能处理大部分油气储层，在一个已知储层的压裂液处理中，最好是通过实验室地层岩心实验（或者一贯的现场结果）来确定水基压裂液的可用性。

水基压裂液体系及技术包括：非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术、PAC阳离子聚合物压裂液体系、有机硼交联水基压裂液技术、哈利伯顿微束聚合物压裂液体系、高黏度水基压裂液、无聚合物压裂液体系、低凝胶硼酸压裂液、无固相压裂液、无破胶剂压裂液技术压裂液。

油基压裂液体系及技术：低渗、低压、水敏性油气藏储量占每年探明储量的1/3 而且有继续上升的趋势，有效合理地开发这部分油气藏对稳定增加油气产量意义重大。

清洁压裂液研究进展及应用现状一、引言- 清洁压裂液的定义及重要性- 国内外清洁压裂液研究现状二、清洁压裂液的成分与性能- 清洁压裂液的成分及其作用- 清洁压裂液的性能及其对操作的影响三、清洁压裂液的制备- 清洁压裂液制备的基本工艺流程- 清洁压裂液配方设计的原则和方法四、清洁压裂液的应用现状- 传统压裂液与清洁压裂液对比- 清洁压裂液在国内外油气田的应用情况五、清洁压裂液的未来发展趋势- 清洁压裂液技术创新的方向及前景- 清洁压裂液应用的未来发展趋势六、结论- 清洁压裂液的优势和局限性- 清洁压裂液的应用前景和发展机遇一、引言在现代工业生产中，水力压裂技术已经被广泛应用于石油、天然气、煤炭等能源领域的开采中，成为了一种重要的工业技术。

而水力压裂的成败，与压裂液的性能密切相关。

压裂液是压裂作业中最为关键的技术要素之一，其质量直接影响到水力压裂的成效。

而清洁压裂液作为一种新型压裂液，其相较于传统压裂液，具有卓越的环保性，更高的压裂效果，受到了越来越多的关注和应用。

本论文旨在系统地总结与分析当前清洁压裂液的研究现状、成分性能、制备方法及应用情况，以及探索其未来的发展趋势。

1.1 清洁压裂液的定义及重要性清洁压裂液是指在水力压裂作业中，具有较高环保性和节能性，且能够提高水力压裂效果的一类新型化学压裂液。

与传统压裂液相比，清洁压裂液在压裂过程中产生的环境污染更少，并能够有效降低生产成本和资源消耗。

由于当前环保意识的不断提高及对能源产业的限制，清洁压裂液的研究开发及应用具有重要的战略意义。

1.2 国内外清洁压裂液研究现状早在20世纪50年代，国外已经开始研究清洁化学压裂液。

短石墨烯等纳米材料、液体渗透剂等成为清洁压裂液的重要组成部分。

国内研究领域中，清洁压裂液在近十年来愈发受到关注。

针对清洁保护套管压裂工艺的研究日益深入，标志着中国压裂工艺技术已经走向了国际化发展的道路。

总体上，在国内外油气开采领域中，清洁压裂液的研究已经得到了广泛的关注。