頁巖氣藏是典型的非常規(guī)天然氣藏，它具有超低滲透率、生產(chǎn)周期長和開采壽命長的特點(diǎn)[1]，滲透率一般在毫微達(dá)西至微納達(dá)西之間，為獲得理想的工業(yè)氣流，一般用滑溜水進(jìn)行大規(guī)模的壓裂改造。結(jié)合頁巖氣儲層壓裂施工特點(diǎn)，對滑溜水性能要求：壓裂規(guī)模大，“千方砂萬方液”，要求體系滿足連續(xù)混配；施工排量大（10 m3/min～20 m3/min），管柱摩阻高，要求滑溜水減阻效果好且抗剪切；水質(zhì)來源復(fù)雜，要求體系具有抗鹽性。

滑溜水壓裂液體系配方

減阻劑的研制

開展分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以具有多支鏈結(jié)構(gòu)的聚合物分子作為本體，通過化學(xué)反應(yīng)接枝多種功能性單體，合成了具有梳狀分子結(jié)構(gòu)的減阻劑DR64，實(shí)現(xiàn)了高效減阻和耐鹽的目標(biāo)。其側(cè)鏈上的疏水官能團(tuán)與高分子主鏈的親水基團(tuán)會產(chǎn)生分子間斥力，從而使高分子主鏈更易舒展，增強(qiáng)減阻性能。其磺酸基團(tuán)能增強(qiáng)聚合物抗陽離子沉淀的能力，使高分子聚合物抗鹽性能提高。

高效助排劑的優(yōu)選

毛細(xì)管力的作用使流體流動阻力增加，導(dǎo)致壓裂后壓裂液返排困難。如果地層壓力不能克服毛細(xì)管力，壓裂液濾液和殘?jiān)皆诹芽p表面，造成儲層孔隙堵塞和壓裂液無法返排，就會致使?jié)B透率降低，傷害儲層。為了減少壓裂液在地層的停留時(shí)間，須使用助排劑，降低壓裂流體的表面張力。以降低油水相間界面張力、增大與巖心表面接觸角兩方面為目標(biāo)，選取不同助排劑進(jìn)行對比（見表1），優(yōu)選出具有較佳界面張力與接觸角平衡值的新型助排劑ZPJ-6。與常規(guī)產(chǎn)品相比，新型助排劑具有較低的界面張力和較高的接觸角，毛細(xì)管阻力相對減小。

黏土穩(wěn)定劑的優(yōu)選

壓裂液以小分子水溶性濾液進(jìn)入孔隙，水溶性介質(zhì)使儲集層黏土礦物膨脹、分散和運(yùn)移，容易堵塞油層。如果不采取黏土穩(wěn)定措施，將導(dǎo)致儲集層滲透率不可逆轉(zhuǎn)的下降。通過優(yōu)選對比（見表2），優(yōu)選的黏土穩(wěn)定劑NTW-1，與常規(guī)穩(wěn)定劑相比，防膨率好，分子粒徑小，易在黏土礦物表層形成保護(hù)膜，減少了黏土顆粒晶層間斥力，能有效抑制黏土膨脹。

表面活性劑優(yōu)選

在減阻水中加入表面活性劑的主要目的是減小表面張力，降低返排壓裂液需要克服的地層喉道毛管力，從而促進(jìn)壓裂液返排。對于致密頁巖氣藏，壓裂液的滯留會對儲層造成嚴(yán)重的水相圈閉損害，使得表面活性劑的作用更為重要。對表面活性劑6個(gè)樣品進(jìn)行了性能評價(jià)，評價(jià)方法是利用K-100張力測量儀測定不同濃度表面活性劑溶液的表面張力，測定結(jié)果（見表2）。

表2表面活性劑評價(jià)

由表2可知，3種表面活性劑均具有較好的降低表面張力效果，在較低濃度時(shí)就達(dá)到了較低表面張力，且隨著濃度的增加表面張力趨于平穩(wěn)；3種表面活性劑按降低表面張力性能由高到低排序依次為PYKL、XXSD和BFC。

選用HLBT減阻劑，測試了3種表面活性劑對減阻劑減阻效果的影響（見表3）。

表3 3種表面活性劑對減阻劑減阻效果的影響

由表3可知，XXSD明顯降低了減阻劑的減阻效果，而BFC則使減阻劑的減阻率有較小提高。

通過對3種表面活性劑的性能及其對減阻劑的影響評價(jià)可知，盡管XXSD具有最高的降低表面張力性能，但其大幅降低了減阻劑的減阻效果，因而選用BFC作為最優(yōu)表面活性劑。