新型煤层气压裂液研究
煤层气压裂液是煤层气实施压裂增产的关键，是煤层气高效增产的核心技术，也是国际煤层气产业化所面临的、亟待解决的重大科学问题和前沿性课题。对于煤层气压裂改造，煤层具有埋藏浅、温度低、塑性高、最大主应力与最小主应力差异小、割理发育、微裂缝存在、易被伤害等特点。国内外技术情报调研、研究及现场实践表明，现有压裂液存在低伤害与高效的突出矛盾，无法满足煤层气高效增产的需求，不足以推动煤层气产业的发展。在煤层气压裂改造中，国内外先后采用了交联冻胶、线性胶、清洁压裂液、活性水、泡沫压裂液，施工规模和加砂量都有了较大提高，并在局部取到了突破，但大量现场试验和应用也充分暴露了现有各种压裂液的缺点。胍胶压裂液具有较高的造缝效率、携砂能力，但对煤层的伤害高，有实验数据表明其对煤层渗透率伤害达50％～90％，主要原因是煤层温度低，胍胶压裂液在裂缝壁表面形成的滤饼及缝内冻胶难以解除所引起的污染造成的。活性水压裂液(0.2％～0.4％表面活性助排剂+1％～2％KCL)是应用最广泛的煤层气压裂液，成本低，对煤层的伤害低，实验数据表明其对煤层渗透率伤害为20％左右，主要是因为该压裂液由小分子化合物组成不存在滤饼及冻胶难以解除的问题，但正因为分子量低、粘度低，导致其造缝效率及携砂能力差，大大影响了压裂效果。而清洁压裂液等基于成本高、施工难度大等多种因素，难以大规模推广应用。因此，必须展开煤层气低伤害高效的新型压裂液研究。 本文提出的新型压裂液应选择小分子(分子量≤400)化合物，系统设计和优化压裂液配方，控制其有机物总浓度≤0.4％；通过分子间化学反应，使之悬砂性比活性水提高10-40倍，经现场施工证明效果良好，为煤层气开发利用提供必要的技术支撑。
煤层气 胍胶压裂液 压裂改造 煤层温度
李曙光 吴雪飞
中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司，北京，100011
国内会议
北京
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463-477
2008-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）