随着对致密低渗油气藏开发力度的增大，压裂作为致密低渗油气藏的主要增产、增注的重要手段，愈来愈受到人们的关注。该研究参照中华人民国和国石油天然气行业标准SY/T 5107 - 2005《水基压裂液性能评价方法》对一种新型压裂液增稠剂的耐温耐剪切性能、耐盐性、破胶性能等性能进行评价，实验结果显示，该压裂液增稠剂在lOO °C，170 s-l下恒温剪切90 min黏度大于50mPa．s，破胶液中无残渣，80C下破胶液的表面张力为25. 87mN/m等优点，现场施工8次，取得了日均提高产油量的良好效果，并具有良好的耐温耐剪切，携砂性能良好；破胶彻底伤害小，对于低渗透油气藏的压裂开采具有广泛的应用参考价值。

        随着市场需求的增大，人们加大了对低渗区块的开发力度，也对储层增产措施提出了更高的挑战。压裂是致密低渗油气藏增产增注的重要手段，作为压裂技术的重要组成部分的压裂液也愈来愈受到人们的关注。国内外常用的压裂液为水基压裂液，传统的水基压裂液增稠剂是胍胶、香豆胶等天然植物胶，但其达到最大黏度的时间长，残渣含量高，破胶不完全。残渣残留在裂缝中，严重降低了储层的渗透率：返排困难，对低渗储层伤害严重，使得改造储层的效果变差。而黏弹性表面活性剂( VES)具有流动摩阻小、滤减小、对储层伤害小、不需要交联剂、组成简单等优点，但成本高也在一定程度上限制了它在压裂施T中的应用。

一、实验部分

1．药品及仪器

        药品：增稠剂（HDCF -1）、交联剂(HDCF - B)；氯化钾，过硫酸钠。

        主要仪器：HAAKE RS150流变仪、HH - W600恒湿水浴箱、ZL2100自动界面张力仪器、TX500C全量程界面张力仪器、NP - 03页岩膨胀仪器等。

2．实验方法

        参照中国石油天然气行业标准SY/T 5107 -2005《水基压裂液性能评价方法》、SY/T 6376 -2008《压裂液通用技术条件》，测定压裂液的耐温耐剪切性能、滤失、破胶液性能等。

二、结果与讨论

        增稠剂为一种由聚丙烯酰胺( PAM)通过化学改性而形成的阴离型疏水缔合型聚合物，外观为白色固体粉末，分子量200~ 400万。因在聚合物分子链上引入少量疏水基团，其在静电氢键和范德华力作用下，分子间产生具有一定强度的“物理”缔合，使聚合物分子链形成三维立体网状空间结构，有别于胍胶等体系的强共价键或配位键形成的强“化学”交联体系。

1．增稠剂加量的影响

        在25℃、170 S-l条件下，图1分析了增稠剂加量不同对压裂液表观黏度的影响。从图1中曲线看出，随着增稠剂加量的增大，压裂液黏度增加。这是由溶液中表面活性剂的胶束形态变化引起的。随着增稠剂浓度的增加，溶液中的胶束浓度增加，并逐渐相互缠绕形成三维空间网状结构，使溶液黏度增大。从图1中可以看出，该增稠剂可以通过调整其添加量来调节基液的黏度，以适应不同压裂液设计要求。在对现场配方进行调整的过程中，考虑到温度适应性等因素该增稠剂的添加量在0. 3%~0. 4%之间。

2．耐盐性

        新疆油田地层水的矿化度高，因此，对该压裂液进行了耐盐性实验。在25℃、170 S-l下，向质量分数为0. 35%的增稠剂中分别添加2% KC1、4% KC1、6% KC1，放置8h后，测定其表观黏度，其测定结果见图2。

        由图2可以看出：无机盐KC1的加入均将使复合压裂液基液的黏度降低。这可能是因为无机盐的加入，引起溶液极性提高，从而导致其相互作用减弱，线团体积减小，影响基滚的宏观流变性。

3．交联性能

        该压裂液交联时间短，交联后的体系的黏度为115 mPa．s，储能模量为29.5 Pa，耗能模量为29.7 Pa，pH值为7.41。其体系为透明状黏稠液体（图3），黏度大、流动性好。

        采用HAAKE RS150流变仪，温度控制在55℃，通过依次改变剪切速率的方式，评价该缔合型清洁压裂液的变剪切性能，见图4。

        由图4可知，该压裂液体系从高速剪切流动的井筒进入低速流动的地层时，能迅速恢复黏度，从而达到良好的携砂能力。

4．耐温耐剪切性

        图5考察了该压裂液的耐温耐剪切性。从图5的曲线看出，压裂液的黏度随温度的升高而降低并逐渐稳定，15 min后，下降趋势逐渐趋于平缓，并保持在50 mPa．s这是由于压裂液加热后，分子间碰撞更加频繁，胶束被破坏，并不断减少，同时压裂液中通过分子链相互缠绕形成的网状结构在强剪切力作用下被破坏，分子间摩擦力降低，黏度逐渐下降。实验表明，压裂液的耐温耐剪切性能良好。

5．携砂性

        增稠剂：0.40%，交联剂：0.20%，形成压裂液黏度120.0 mPa．s（测定环境：30℃，170 S-l，3 min），采用20/40陶粒测定该压裂液体系的静态悬砂性能，观察发现将其静置6h后沉沙现象不明显。表明其携沙性能良好。

三、结论

(1) 该压裂液黏度随增稠剂加量的增加而增加。

(2) 耐盐性良好。

(3) 在100℃、170 s-l下，具有较好的耐温耐剪切性，且携砂性较好。

(4) 该压裂液破胶完全，破胶液表界面张力低，伤害低。

(5) 该压裂液体系的研制成功，对于大型现场连续混配压裂技术提供了技术支撑和保障。

更多相关资讯请关注信昌卓润官方网站：www.zoranoc.com