三 冻胶压裂液
参考配方：0. 35 %羟丙基瓜胶HPG + 2. 0 %KCl + 0. 2 %助 排剂(DL-10) + 0. 01 %NaOH + 0. 1 %LBT-6+ 0. 02 %硼砂 +0.05%～0.1% 防腐剂1227 +0. 015 %过硫酸铵
防腐剂1227 ：十二烷基二甲基苄基氯化铵 性状 浅草黄色液体。有刺激性气味。易溶于水和醇，PH值7-9。 使用 除用作杀菌剂，还可用于缓蚀、缓速、润湿、防蜡、防 膨。用量0.1-0.2％。
一 活性水压裂液
参考配方：洁净水+氯化钾2％+ 助排剂（DL-10）0.2％ 特点：其施工排量大，用液量大，摩阻大，滤失量大，加 砂量相对较少，有时产生砂堵，但对煤层的污染较小。
活性水、线性胶、冻胶破胶液对填煤粉模型渗透率伤害测试
过程渗透率随时间的变化，示于图1 ( a)～ ( f ) 。表1 列出测试 各阶段的渗透率值和伤害率。
无机硼酸盐交联的机理: 溶液中存在的单硼酸盐与胍胶分子链 上的顺式羟基配对而形成配位键， 将线状高分子链“连接”起 来， 从而形成高粘弹性的凝胶，其化学反应如下:
1.耐温耐剪切性能
2.支撑剂沉降测试 同线性胶压裂液试验方法,测试结果见表4。冻胶压裂液粘度
较大，支撑剂的沉降速率最小。
3 .冻胶压裂液破胶性能 从表5 可见，压裂液破胶性能完全达到压裂工艺要求，即6 h
煤层气行业常用压裂液
一 活性水压裂液 二 清洁压裂液 三 冻胶压裂液 四 线性胶压裂液 五 泡沫压裂液
煤层气井用压裂液在一定程度上，可以借鉴现行水基压裂液 性能评价，但由于煤储层具有松软、割理发育、表面积大、吸附 性强、压力低等与油藏储层不同的特性，由此而引起的高注入压 力、复杂的裂缝系统、砂堵、支撑剂的嵌入、压裂液的返排及煤 粉堵塞等问题，使得煤层气井用压裂液与油气田压裂液存在着差 异，主要表现在: （1）由于煤岩的表面积非常巨大，具有较强的吸附能力，要求压 裂液同煤层及煤层流体完全配伍，不发生不良的吸附和反应； （2）煤层割理发育，要求压裂液本身清洁，除配液用水应符合低 渗层注入水水质要求外，压裂液破胶残渣也应较低，以避免对煤 层孔隙的堵塞； （3）压裂液应满足煤岩层防膨、降滤、返排、降阻、携砂等要求。 对于交联冻胶压裂液，要求其快速彻底破胶。
害是活性剂的吸附和粘土的膨胀上。各种压裂液中的KC1成分能 够防止粘土遇水膨胀。清洁压裂液中的表面活性剂VES也具有较 好的粘土稳定作用，室内实验证明VES若与KC1复配使用，防 膨效果更佳。
活性水最小，清洁压裂液较小，线性胶较大，冻胶最大。 伤害率比例大致为1：3：6：9。可见清洁压裂液对煤层的伤害 程度较低。
3．清洁压裂液的携砂性能 清洁压裂液是靠其自身的粘弹性携砂的，而聚合物压裂液主
要靠黏度携砂。 传统的支撑剂携带原则是，聚合物压裂液的黏度在剪切率为
100 s-1 时至少应有100 mPa·s，或在剪切率为170 s-1 时应有50 mPa·s。
4．清洁压裂液配方优选及流变性能测定 清洁压裂液的中表面活性剂(VES)、胶束促进剂(SYN)、盐
考虑到煤层储层特点及压裂工艺的要求，对煤层气井用压裂 液的各添加剂、压裂液性能及经济成本进行了优化，其优化原 则为: （1）尽可能少地使用添加剂，特别是有机类添加剂，以减少对 煤储层的伤害； （2）开发适合煤层气压裂用的压裂液材料，使之与煤储层相配 伍； （3）在保证压裂工艺及施工条件下，降低压裂液成本，以满足 市场经济的要求。
特点：易于彻底破胶、流变性好、携砂能力强，可以提高压 裂规模且对地层伤害较小。配制简单，无毒、无腐蚀性。配制 完成后，黏度在25～40 mPa·s之间， 1．清洁压裂液的增稠机理
2.破胶机理 当清压裂液与地层原油、天然气接触时，由于胶束的内部 是亲油的，烃分子钻入到胶束的内部，使胶束膨胀，相互缠结 的棒状胶束就会松开，棒状胶束向球状胶束转变，使液体黏度 降低，最终变成单个分子，溶于烃中。当清洁压裂液被地层水 稀释时，也会破坏表面活性剂的胶束而失去黏度。 在油井或天然气井中，都会含有游离状态的烃类物质，因此 不需要加入破胶剂。但在煤层中，由于煤层气大都以吸附方式 附存于煤层孔隙中，有时基本上没有游离气。 考虑到煤层中没有游离气而且水量很少的情况，就必须选用 一种破胶剂用以备用。室内研究表明，加人少量的非离子的表 面活性剂，也能破坏掉胶液的胶束结裂液的摩阻仅为活性水摩阻的40 ％左右
现场清洁压裂液的施工情况 清洁压裂液在现场施工时，表现出了良好的特性。施工排量 能够控制在3 m3/min左右(活性水一般在7 m3/min左右)，压后测 试显示，缝高受到了较好地控制。携砂时，显示出了良好的携 砂能力，平均砂比均在30% 以上(活性水压裂一般为15% )，加 砂结束前最高砂比超过55% 。压后放喷显示，清洁压裂液应用 于该地区不需要加入任何破胶剂就能够彻底破胶水化。
二 清洁压裂液
清洁压裂液自1997年首次被斯伦贝谢公司研制成功，又称粘 弹性表面活性剂压裂液VES（viscoelastic surfactant）
应用实例：中联煤层气有限责任公司在陕西省韩城地区选用 清洁压裂液对煤层进行了压裂试验，共压裂3口井、8层煤层，施 工成功率100％ ，并取得了良好的压裂效果，压完后的火把高度 2～4 m，平均砂比均在30％ 以上，最高单层加砂68 m3，压后放 喷液显示完全破胶(未添加任何破胶剂)，放喷初期黏度一般低于 10 mPa·s，放喷4 h后黏度均低于5 mPa·s。
(KC1)这3种成分的浓度对清洁压裂液的黏度相互制约，影响很大， 配方优选实验结果见图2。
优选配方：0.8% VES+ 0.2% SYN + 1.0 %KC1。 针对该配方，用RV-20流变仪在40℃ 、170 S-1剪切60 min，
黏度大于等于27 mPa·s，能完全满足压裂的要求。
5．清洁压裂液对煤层伤害性 清洁压裂液不产生滤饼，破胶后没有固相残渣，故对煤层伤