苏里格地区现普遍采用的是轻丙基瓜尔胶压裂 液体系，该压裂液体系存在稠化剂水不溶物高、破 胶液残渣大等问题。随着开发程度的推进，苏里格 地区压裂工艺技术日趋完善，压裂液也由低成本单 一种类向多元化发展，近年来在低伤害压裂液研究 方面更加受到重视。在保证压裂液耐温、耐剪切性 能和携砂性能的前提下，通过降低压裂液体系中稠 化剂用量、使用水不溶物含量低的新型稠化剂，研 制出一种对储层基质渗透率和支撑裂缝伤害小的压 裂液，以最大限度地保护储层和提高裂缝导流能力， 达到改善压裂效果、提高油田勘探开发效益的目的。

　　

　　1增稠钊和文联刹的逸择1.1增稠剂优选的低伤害改性植物胶是利用植物胶（田箐 胶、香豆胶等）经过特殊的分子改性并在植物胶上 引人疏水基团合成的，属于阴离子型瓜尔胶，是一 种高性能的增稠剂，在酸、碱性条件下均能交联， 形成具有良好的耐温和耐剪切性能的冻胶，其性能 与非离子型瓜尔胶有相类似之处。其特点如下。

　　

　　文章编号：1001-5620 (2013 ) 04-0072-031)相对分子量小。普通轻丙基瓜尔胶的分子 量分布在100万?200万之间，而该低伤害改性植 物胶的分子量在10万?20万之间，是普通羟丙基 瓜尔胶的十分之一。

　　

　　2)水不溶物含量低。普通羟丙基瓜尔胶水不 溶物含量在8%左右，而该低伤害改性植物胶的水 不溶物含量小于3%，仅相当于普通瓜尔胶的40%， 2者的主要性能指标见表1。

　　

　　表1低伤害改性植物胶与普通 羟丙基瓜尔胶主要性能对比稠化剂含水率/AV!水不溶物/%mPa ? s%低伤害改性植物胶5.41111.62普通羟丙基瓜尔胶7.81148.003)适用温度范围广、稠化剂使用浓度较低， 通常用量在0.2%?0.3%之间。与普通羟丙基瓜尔 胶压裂液体系相比该低伤害改性植物胶压裂液的残 渣只有普通羟丙基瓜尔胶压裂液体系的1/3?1/4 ; 达到相同流变黏度的用量可以减少20%?50%,从第一作者简介：李伟，助理工程师，2009年毕业于东北石油大学应用化学专业。地址：天津大港油田渤海钻探工程 技术研究院；邮编 300280 ;电话 18222266246 ; E-mail : liweilink@163.com。

　　

　　第30卷第4期李伟等：低伤害改性植物肢压裂液体系73> or 32个层面上减少了压裂液残渣的含量（见表2 )。

　　

　　4)分散性好。低伤害改性植物胶经过特殊的 表面处理技术，使其加人水中后30?60s内不增黏， 利于搅拌成均匀的体系，不易形成“鱼眼”，能最 大限度地发挥作用。

　　

　　5)增黏速度快。溶解5 min溶液黏度可达到 最大的80%以上，10 min达到最大值。基液均匀， 透明性良好。

　　

　　表2不同温度下低伤害改性植物胶 与普通羟丙基瓜尔胶用置对比~~~不同温度（t)下的压裂液用量/%__90100110120130改性植物胶0.18?0.2 0.25 0.250.25 0.3?0.35 0.45?0.5普通瓜胶0.5 0.55 0.55?0.6 0.55?0.6 0.55?0.6 0.71.2交联剂由于低伤害改性植物胶的主链上引人特殊的 疏水性基团，普通的有机硼交联剂与其交联时形 成的化学键不稳定，易断裂，这就导致在低伤害 改性植物胶压裂液体系中使用普通的有机硼交联 不能得到良好的冻胶，压裂液耐温耐剪切性能差。 因此采用了新型交联剂，并且为双交联体系。2种 交联剂同时注人，不仅能与改性植物胶中改性基团 和羟丙基2种交联基团形成稳定的化学键，而且 能交联形成牢固的十二面体结构。

　　

　　2性能测武经实验优选，得到了稠化剂使用浓度低、耐温 能力强、残渣低的低伤害改性植物胶压裂液体系， 其配方为：0.25%低伤害改性植物胶+0.2%交联剂 A+0.12%交联剂B。

　　

　　2.1黏温性能实验室用Hakke RS6000流变仪在模拟不同储 层温度下以170的剪切速率测量压裂液的耐温耐剪切性能[1_3]，结果见图1。从图1可以看出， 压裂液黏度在开始的20 min降低，在随后的时间里 黏度几乎不随剪切和时间变化，仍保持较高的黏度 值。说明该压裂液具有很好的抗剪切和耐温性能。 2.2破胶性能和残渣含量由于苏20、苏25、苏76区块储层温度在90? 110 左右，所以选择在90丈恒温条件下进行破胶实验，结果见表3。根据表3数据和压裂施工时 间来确定破胶剂的用量[4]100 90 80 ^ 70 60 50T ：二/…1x!

　　

　　AV_^：丨 _ ■ \ 1 ,S.B ^000 0 0 00o o o o18 6 4 2o o o o o o o o o o108 6 4 2vymX—ZL .

　　

　　Xz/120 100 〇 80 60 4001836547290//mind) not图i低伤害改性植物胶压裂液黏温曲线表3低伤害改性植物胶压裂液破胶实验结果破胶剂’破胶/AVI残渣/表面张力/界面张力/minmPa ? si mg/LmN/mmN/m0.01%过硫酸铵451.17512224.20.520.01%胶囊破胶剂60用50 mL黏度不大于5 mPa ? s的破胶液，做残 猹含量实验，结果见表4。由表4可以看出，100 1 低伤害改性植物胶压裂液破胶后的残渣含量为138 mg/L,只是苏里格地区普遍使用的普通羟丙基瓜胶 压裂液体系的四分之一左右。

　　

　　表4 2种压裂液残渣含量对比样品烘干前总烘干后总残渣含量/质量/g质量/gmg/L0.25%增稠剂（100丈加量)47.459 747.367 01380.3%增稠剂（130丈配方)46.231 546.250 91780.45%增稠剂（150 T配方)37.263 037.274 9209普通羟丙基瓜胶体 系（100 t配方）51.879 151.906 45242.3压裂液悬砂性能选用苏里格气田苏20区块压裂用陶粒砂，对该 压裂液体系与普通经丙基瓜胶压裂液体系进行悬砂 性能对比，2种压裂液中均加人35%的中密度陶粒， 在搅拌器中以3 000 r/min的速率搅拌，如图2所示。

　　

　　高温水浴中，在55 min时HPG压裂液体系中 出现了沉砂现象，并且沉砂现象明显，而低伤害改 性植物胶压裂液体系的携砂性能依旧很好；在室温 下放置3 h后，HPG压裂液体系出现了一定的沉砂 现象，而低伤害改性植物胶压裂液体系中砂子的悬 浮程度没有变化。由此可知，该体系具有很好的悬 砂性能，在施工过程中有利于提高砂比，以形成高 导流能力的渗流通道。

　　

　　高温水浴中（55 min)室温条件下（3 h)

　　

　　注：左边试管为改性植物胶压裂液体系，右边试管为普 通瓜胶压裂液体系。

　　

　　图5不同条件下2种压裂液体系悬砂实验3现场启用3.1施工参数该压裂液体系在苏76-X井进行了现场施工试 验，该井压裂层位为盒8下段20、24、25号层， 气层中深为3 187.0 m,所在砂体厚度约为25 m, 平均含气饱和度为55.24%，地质分类该井为二类 井，射孔总厚度为7.0 m，设计加砂量为52 m3。

　　

　　该井施工过程中排量为4.5?4.6 m3/min，破裂 压力为32.0 MPa,实际加砂量为52 m3,最高砂比 为37%,平均砂比为26.9%,加砂阶段中最高施工 压力为32.0 MPa,停泵压力为17.7 MPa。分析图3 的施工曲线可知：①施工中油压曲线平滑，证明液 体性能稳定，具有很好的携砂性能和耐剪切性能； ②在砂浓度最大达到645 kg/m3时，施工压力依旧 平稳，平均砂比要比同类井的高出3%?4%,证明 该压裂液体系具有很好的携砂性能；③根据施工中 最高压力为32 MPa,停泵压力为17.7 MPa,可计 算得到液体施工过程中的摩阻为14.3 MPa,其降阻 率为65%以上。

　　

　　120图3苏76-X井压裂施工数据图 3.2效果分析苏76-X井投产前计算返排率为64.74%。针型 闽控制逐步调产，估算静压为27.56 MPa,测流压为 22.35 MPa,折算无阻流量为 10.152 2 x 1〇4 m3/d，日 配产量为2.0 x 1〇4 mVd，试气分类该井为一类井，地 质分类该井为二类井，由此看出该井压裂效果明显。

　　

　　4 结论及建议1.研制出了低伤害改性植物胶压裂液体系，突 破了低浓度稠化剂压裂液耐温耐剪切差这一技术难 关，为瓜胶压裂液体系开拓了一个新的发展方向。

　　

　　2.调试出了适用于中温、中高温低渗透储层 的一系列压裂液配方。稠化剂的使用浓度可降低至0.18%,与达到相同工业标准的HPG冻胶相比，稠 化剂的用量降低了 20%?50%。