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摘要：使用滑溜水压裂液有着低粘度以及降摩阻等多種优势所在，能够进入到较深的地层中，从而构造出更加复杂的缝网结构，是现今油气藏最为有效的一种降本增效方法，在滑溜水的使用中减阻剂是非常重要的组成部分，可以降低压裂液与管壁间的摩擦阻力，促使作业效率得以提升。本文主要针对于表面活性剂与聚丙烯酰胺减阻剂的应用机理与效率加以分析，同时阐述了各自在研究开展过程中的应用现状。
关键词：减阻剂;页岩气压裂;聚丙烯酰胺
前言：
页岩气是我国非常重要的一种常规天然气资源，其有着自生自储、大面积连续成藏、低孔以及低渗致密发育等多种特征，在上个世纪八十年代时，美国最高开始勘探页岩气，针对其分布的规律、资源潜力等进行了全面系统的研究，水力压裂的出现在页岩气革命中发挥出了重要的作用。
一、表面活性剂类减阻剂
将粘弹性表面活性剂作为主剂的压裂液，通常将其定义为清洁压裂液，近些年针对于此类的滑溜水研究在不断增加。不仅有压裂造缝的功能，同时其表面的活性剂可以降低界面张力，在一些细小的缝隙内部构建起微观的渗流通道，促使采收率得以提升。
王改红等人在经过研究得出，一种可以重复使用的表面活性剂类减阻剂，主要将十二烷基氧化叔胺表活剂作为主剂，呈现出中性或弱酸性，使用时可以降低压裂设备以及井下的管柱腐蚀，同时有效酸蚀碳酸盐产物，其可以与含盐1.0×105mg/L之内的返排液之间实现在线的混配，水合的时间低于10s，有着比较好的抗盐能力。
二、PAM类减阻剂
PAM类的减阻剂是在现今页岩气滑溜水压裂液使用中最为广泛的减阻剂，在广泛的推广与应用的基础上，从产品的外观与形态上进行划分，可以将PAM减阻剂划分为干粉状、反相乳液以及水分散体系等，相对于传统的滑溜水使用适用性来讲，现今对于油气价格的变化，对于滑溜水的产品提出了更加严格的要求，例如高矿化度下的耐盐性能、水化速率等。
（一）高矿化度PAM减阻剂
随着现今页岩气大面积的进行开发，所以压裂返排液得到了重复的使用，在地形条件下和岩石经过接触，就会出现盐溶解、离子交换，促使压裂返排液的矿化度与硬度起到了上升的趋势。Paktinat等人表示，针对于如何实现就地水资源的循环再利用是降本增效较为可行的研究方向，现今工作开展中主要的目的为，体现出返排水重复使用，继而导致出现水资源矿化度提升，所以减阻剂使用的环境变得更加严苛。经过相关研究表示，现今使用的减阻剂耐用性上限为，一价阳离子含量为7%，二价或三价阳离子的含量为0.5%，在一些高矿化度环境下，需要提升减阻剂使用量，提升了自身的携砂能力。针对于可能长期处在低成本的开发状态，增加使用减阻剂的用量，就相当于增加作业施工的成本，这也就需要进一步的提升减阻剂在不提前注入浓度的情况下，可以获得相同目标的泵速与携砂量[1]。
（二）反相乳液PAM减阻剂
在使用反相乳液类减阻剂的过程中，通常是用油包水乳液在线加入压裂液中，水滴中通常包裹的是活性聚合物分子，同时将其分散在连续油相中。当滑溜水被泵入水中之后，油包水乳就会反转成为水包油乳液，从而释放出聚合物，将该过程出称之为相反转过程。针对于反相乳液减阻剂的使用性能考察，主要有以下内容，聚合物与其他压裂添加剂有着一定的兼容性，例如乳化剂、破胶剂等;在外部极端环境发展下的快速相反转与稳定性能力，例如高矿化水与超低温极端环境;在作业的条件下，相反转后有效的组分释放比例及其阻效率[2]。
（三）分散型PAM减阻剂
在压裂施工现场，高矿化度水质的环境严重的阻碍了油包水型减阻剂的快速溶胀水合，如果相反转速度延迟，就会影响减阻效果。反相乳液PAM中有机溶液有三分之一，有机溶液的残留可能会对地层造成二次污染，同时增加成本。在研究上述的相关问题时，可以将其与高分子化学合成理论有机结合在一起，同时提出了水包水型阻碱剂的应用概念。在冯玉军的研究中，将PAM与其他的水溶性单体使用一种低分子量的水溶性聚合物稳定剂，在无机盐溶液发生分散聚合可以得到产物的现象，将其有效的定义为“水包水”型丙烯酰胺类聚合物，也将其称之为分散型聚合物，现今经常被应用在造纸的絮凝剂与脱水助剂中。
（四）高粘减阻剂（HVFR）
高粘减阻剂应用在一些非常规的油气藏中，很难有效的平衡携砂量与储层伤害之间存在的矛盾，根据美国环境保护署的研究结果显示，每年应用在压裂施工作业的水资源消耗中，需要消耗掉大约为700-1400亿t。随着现今美国政府加强对压裂中水资源消耗管控工作的管理，在近些年的发展中已经有较多的非常规油气田，开始在工作开展中使用快速溶于返排水的高粘度减阻剂，将其广泛的应用在压裂作业领域中，在该体系的应用过程中通常都是高分子量丙烯酰胺类聚合物，在实际使用过程中有着应用广、效率高以及环境影响小等多种特点。一直到2019年，北美一共有26个页岩气区块开始使用HVFRS开展压裂施工作业，并且在Permian盆地与Andarko盆地，并且占据了全北美的16%，在使用过程中将其浓度控制在2.5-3.5gpt之间。根据相关数据调查结果显示，Haynesville以及Utica在研究过程中其降本率与增产效率可以高达70%。与常规的滑溜水相比较，HVFR的携砂量比较大，且有着比较高的造缝能力，并不会影响减租性能的发挥[3]。
结语：
经常使用的滑溜水压裂用水溶性减阻剂，主要是由生物基多糖、粘弹性表面活性剂与高相对分子质量的PAM4大类的高分子化学剂构成，其中瓜尔胶基的衍生物与PAM类减阻剂占据了主导的作用。针对于现今出现水资源短缺的现状，需要在开发大页岩气区块时，侧重于滑溜水的返排液重复使用能力以及快速水化速率等进行权衡与考量。
参考文献：
[1]张根，陈杨，康荣强. 页岩气压裂对正钻井施工技术的探讨[J]. 化工管理，2021，（07）：76-77.
[2]岑涛，夏海帮，雷林. 渝东南常压页岩气压裂关键技术研究与应用[J]. 油气藏评价与开发，2020，10（05）：70-76.
[3]刘艳荣. 基于电力开展页岩气压裂规模应用分析[J]. 中国设备工程，2020，（12）：68-69.
关键词：减阻剂;页岩气压裂;聚丙烯酰胺
前言：
页岩气是我国非常重要的一种常规天然气资源，其有着自生自储、大面积连续成藏、低孔以及低渗致密发育等多种特征，在上个世纪八十年代时，美国最高开始勘探页岩气，针对其分布的规律、资源潜力等进行了全面系统的研究，水力压裂的出现在页岩气革命中发挥出了重要的作用。
一、表面活性剂类减阻剂
将粘弹性表面活性剂作为主剂的压裂液，通常将其定义为清洁压裂液，近些年针对于此类的滑溜水研究在不断增加。不仅有压裂造缝的功能，同时其表面的活性剂可以降低界面张力，在一些细小的缝隙内部构建起微观的渗流通道，促使采收率得以提升。
王改红等人在经过研究得出，一种可以重复使用的表面活性剂类减阻剂，主要将十二烷基氧化叔胺表活剂作为主剂，呈现出中性或弱酸性，使用时可以降低压裂设备以及井下的管柱腐蚀，同时有效酸蚀碳酸盐产物，其可以与含盐1.0×105mg/L之内的返排液之间实现在线的混配，水合的时间低于10s，有着比较好的抗盐能力。
二、PAM类减阻剂
PAM类的减阻剂是在现今页岩气滑溜水压裂液使用中最为广泛的减阻剂，在广泛的推广与应用的基础上，从产品的外观与形态上进行划分，可以将PAM减阻剂划分为干粉状、反相乳液以及水分散体系等，相对于传统的滑溜水使用适用性来讲，现今对于油气价格的变化，对于滑溜水的产品提出了更加严格的要求，例如高矿化度下的耐盐性能、水化速率等。
（一）高矿化度PAM减阻剂
随着现今页岩气大面积的进行开发，所以压裂返排液得到了重复的使用，在地形条件下和岩石经过接触，就会出现盐溶解、离子交换，促使压裂返排液的矿化度与硬度起到了上升的趋势。Paktinat等人表示，针对于如何实现就地水资源的循环再利用是降本增效较为可行的研究方向，现今工作开展中主要的目的为，体现出返排水重复使用，继而导致出现水资源矿化度提升，所以减阻剂使用的环境变得更加严苛。经过相关研究表示，现今使用的减阻剂耐用性上限为，一价阳离子含量为7%，二价或三价阳离子的含量为0.5%，在一些高矿化度环境下，需要提升减阻剂使用量，提升了自身的携砂能力。针对于可能长期处在低成本的开发状态，增加使用减阻剂的用量，就相当于增加作业施工的成本，这也就需要进一步的提升减阻剂在不提前注入浓度的情况下，可以获得相同目标的泵速与携砂量[1]。
（二）反相乳液PAM减阻剂
在使用反相乳液类减阻剂的过程中，通常是用油包水乳液在线加入压裂液中，水滴中通常包裹的是活性聚合物分子，同时将其分散在连续油相中。当滑溜水被泵入水中之后，油包水乳就会反转成为水包油乳液，从而释放出聚合物，将该过程出称之为相反转过程。针对于反相乳液减阻剂的使用性能考察，主要有以下内容，聚合物与其他压裂添加剂有着一定的兼容性，例如乳化剂、破胶剂等;在外部极端环境发展下的快速相反转与稳定性能力，例如高矿化水与超低温极端环境;在作业的条件下，相反转后有效的组分释放比例及其阻效率[2]。
（三）分散型PAM减阻剂
在压裂施工现场，高矿化度水质的环境严重的阻碍了油包水型减阻剂的快速溶胀水合，如果相反转速度延迟，就会影响减阻效果。反相乳液PAM中有机溶液有三分之一，有机溶液的残留可能会对地层造成二次污染，同时增加成本。在研究上述的相关问题时，可以将其与高分子化学合成理论有机结合在一起，同时提出了水包水型阻碱剂的应用概念。在冯玉军的研究中，将PAM与其他的水溶性单体使用一种低分子量的水溶性聚合物稳定剂，在无机盐溶液发生分散聚合可以得到产物的现象，将其有效的定义为“水包水”型丙烯酰胺类聚合物，也将其称之为分散型聚合物，现今经常被应用在造纸的絮凝剂与脱水助剂中。
（四）高粘减阻剂（HVFR）
高粘减阻剂应用在一些非常规的油气藏中，很难有效的平衡携砂量与储层伤害之间存在的矛盾，根据美国环境保护署的研究结果显示，每年应用在压裂施工作业的水资源消耗中，需要消耗掉大约为700-1400亿t。随着现今美国政府加强对压裂中水资源消耗管控工作的管理，在近些年的发展中已经有较多的非常规油气田，开始在工作开展中使用快速溶于返排水的高粘度减阻剂，将其广泛的应用在压裂作业领域中，在该体系的应用过程中通常都是高分子量丙烯酰胺类聚合物，在实际使用过程中有着应用广、效率高以及环境影响小等多种特点。一直到2019年，北美一共有26个页岩气区块开始使用HVFRS开展压裂施工作业，并且在Permian盆地与Andarko盆地，并且占据了全北美的16%，在使用过程中将其浓度控制在2.5-3.5gpt之间。根据相关数据调查结果显示，Haynesville以及Utica在研究过程中其降本率与增产效率可以高达70%。与常规的滑溜水相比较，HVFR的携砂量比较大，且有着比较高的造缝能力，并不会影响减租性能的发挥[3]。
结语：
经常使用的滑溜水压裂用水溶性减阻剂，主要是由生物基多糖、粘弹性表面活性剂与高相对分子质量的PAM4大类的高分子化学剂构成，其中瓜尔胶基的衍生物与PAM类减阻剂占据了主导的作用。针对于现今出现水资源短缺的现状，需要在开发大页岩气区块时，侧重于滑溜水的返排液重复使用能力以及快速水化速率等进行权衡与考量。
参考文献：
[1]张根，陈杨，康荣强. 页岩气压裂对正钻井施工技术的探讨[J]. 化工管理，2021，（07）：76-77.
[2]岑涛，夏海帮，雷林. 渝东南常压页岩气压裂关键技术研究与应用[J]. 油气藏评价与开发，2020，10（05）：70-76.
[3]刘艳荣. 基于电力开展页岩气压裂规模应用分析[J]. 中国设备工程，2020，（12）：68-69.