全液态缔合压裂液简介及应用案例

该体系由稠化剂和表活剂两种液体组分构成。稠化剂是一种疏水性缔合物，可无限极增粘；表活剂中含有阳离子无机盐，具有助排、防膨及辅助增粘的作用。该体系溶液中的高分子链由分子间力作用（缔合）形成超分子聚集体，由这些超分子聚集体相互结合形成布满整个溶液空间的三维网状结构，从而使溶液成为典型的结构流体，来满足压裂施工的需求。

图1 液体稠化剂 图2 液体表活剂

图3 缔合作用示意图

一、全液态缔合压裂液性能评价

（1）基液表观粘度

配制0.6~1.0%不同配比的稠化剂溶液，其基液粘度随着配比的提高不断增大，配制1min内粘度释放率高达83%以上。

图4  不同配比稠化剂的粘度随时间变化

（2）耐温耐剪切性能

使用RS6000流变仪，在170s^-、45℃下耐温剪切60min，最终粘度44.2mpas，在170s^-、90℃下耐温剪切60min，最终粘度43.1mpas，均符合参照行标中的清洁压裂液性能要求。

图5  45℃耐温抗剪切曲线

图6  90℃耐温抗剪切曲线

（3）携砂性能

室内使用量筒在静止状态下评价体系的悬砂能力，选取20~40目的石英砂，模拟20%~40%的砂比，静置1h携砂率达到83%，与胍胶压裂液携砂性能相近。

图6  携砂状态

（4）破胶性能

体系追加常规的过硫酸钾破胶剂即可破胶，过硫酸钾的用量仅为0.02%，破胶液粘度为2.8mPas，残渣含量仅为11mg/L。

图7 缔合破胶液 图8胍胶破胶液

（5）岩心伤害率

选取约100mD的人造岩心，规格为Ф25×50mm，采用梯度实验法对比评价了两种压裂液的岩心伤害率，缔合液的伤害率较胍胶压裂液降低24.37%。

图9 梯度式岩心流动实验

表1 岩心伤害率对比评价

压裂液	损害前渗透率 10-3μm2	损害后渗透率 10-3μm2	伤害率 %
全液态缔合压裂液	103.2	95.1	8.9
常规胍胶压裂液	105.2	70.2	33.27

(6)综合性能

对于聚合物类压裂液体系，目前还没有成型的行业评价标准，为此，我们参照性能相近的清洁压裂液的行业标准，全液态缔合液的各项性能均符合行业标准的要求，满足施工的需要。

表2 体系配方综合性能

90℃ 配方	表观粘度 mPas	170s-、60min剪切 mPas	破胶粘度mPas	残渣 含量 mg/L	防膨率 %	表面张力mN/m	界面张力 mN/m	岩心伤害率 %
0.8%稠化剂+0.1%表活剂	48	43	2.8	11	56.5	26.7	1.85	8.9
参照清洁液标准	30~120	≥20	≤5	≤100	-	-	-	≤40

全液态缔合压裂液破胶较为彻底，固相残渣含量很少，滤液防膨效果良好，岩心伤害率低，并且它全液态原料、快速溶胀、搅拌配制不产生泡沫的特点有助于高排量的即配即注压裂施工，用混砂车即可完成压裂液的配制，不需要专门的配液设备，可大幅简化工厂化作业流程，提高作业效率。

二、现场应用情况

（1）施工情况

该体系在大庆油田一厂、二厂、八厂及十厂累计应用43口井，包括水平井3口、直井常规压裂31口及直井缝网压裂9口。现场使用混砂车完成压裂液的即配即注，流程高度优化简化，配液速度达到设计最高排量的8m³/min，累计配液27914m³，加砂1326m³，最高砂比达到40%，施工压力平稳。

图10    压裂施工流程

图11  混砂车即配即注

图12  混砂车配液状态

图13   七厂水平井压裂施工曲线

图14   八厂缝直井网压裂施工曲线

（2）效果评价

统计已投产25口井的增油、增液效果显著，压后9个月累计单井多增油752.77吨。

表3 措施增产效果对比

井型	初期日增油t/d	初期日增液 t/d	增油强度t/d.m	累计单井产油t
试验	5.85	42.14	0.43	1741
25口井
对比	2.54	33.01	0.16	987.9
40口井

图15 累计增产效果对比