利用壓裂酸化技術改造地層是提高油氣井單井 產(chǎn)量的有效手段。在石油天然氣壓裂增產(chǎn)施工作業(yè) 中，產(chǎn)生了大量返排液體，對環(huán)境造成一定危害。壓 裂液一次性使用造成的水資源浪費以及后期廢水處 理，均給企業(yè)帶來巨大的成本壓力。因此，長慶石油 勘探局研制開發(fā)了新型低分子環(huán)保型壓裂液技術。
1壓裂在長慶油田產(chǎn)能建設中的重要作用壓裂是指在井筒中形成高壓迫使地層形成裂縫 的技術。通常是應用水力傳壓原理，從地面泵入攜帶 支撐劑的高壓工作液，使地層形成并保持裂縫，其結 果相當于擴大了井筒半徑，增加了泄流面積，降低了 滲流阻力，從而能大幅度提高油、氣井產(chǎn)量，提高采 油速度，縮短開采周期，降低采油成本。因此，在油 田勘探開發(fā)過程中得到普遍應用。
長慶石油勘探局國內(nèi)主要工作區(qū)域在鄂爾多斯 盆地及周邊地區(qū)。鄂爾多斯盆地的地質(zhì)特點是“三低 一高”（低產(chǎn)、低壓、低滲透率，髙含硫)。據(jù)統(tǒng)計， 長慶油田目前在延長組己探明石油地質(zhì)儲量中，滲透 率大于10毫達西的占14. 2%, 3?10毫達西的占3.8%， 1?3毫達西的占59.2%, 0. 5?1毫達西的占13. 4%, 0.3?0.5毫達西的占9. 2%，0.1?0.3毫達西的占 0. 2%。而滲透率凡小于3毫達西的屬特低滲透地層。 由此看來，長慶油田絕大部分是特低滲透層。若長慶 油田要有效地提高單井產(chǎn)量，必須在生產(chǎn)中經(jīng)常性地 進行壓裂改造。因此，長期以來壓裂技術在長慶油田 油氣生產(chǎn)中起著重要地位。
2原有壓裂液的缺陷壓裂液的主要作用是將地面設備的能量傳遞到 油層巖石上，形成裂縫，把支撐劑輸送到裂縫中。一 般較好的壓裂液應具備濾失小、攜砂能力強、摩阻低、 穩(wěn)定性好、配伍性好、低殘渣、易返排等性能。隨著 石油工業(yè)的發(fā)展，壓裂施工的規(guī)模越來越大，壓裂液 用量也隨之增加。所以壓裂液還應具備貨源廣、成本 低、配制簡單等特點，以滿足大型壓裂和新井壓裂施 工的需要。
目前國內(nèi)油田壓裂施工基本上采用的是高分子 壓裂液體技術，即水基聚合物壓裂液所應用的瓜爾膠 及其衍生物。由于它低廉的費用和較好的流變控制特 性，在壓裂工藝中已應用了許多年，這種壓裂液具有抗剪切性好、熱穩(wěn)定性好、水不 溶物和破膠殘渣含量較低、控制濾失能力強等諸多優(yōu) 點。然而，和其他眾多的水基壓裂液一樣，羥丙基瓜 爾膠(HPGF)仍具有一定的不足：難以滿足施工規(guī)模及 快速破膠返排的要求；壓裂液在地層易殘留高分子， 對地層孔喉和微裂縫會造成持久的傷害：在壓裂增產(chǎn) 施工過程中會產(chǎn)生大量返排壓裂殘液，對環(huán)境造成很 大影響。且這種壓裂液破膠后的返排液是不可再利用 的，一次性使用和后期處理導致浪費嚴重，排放會污 染環(huán)境，處理費用大，許多企業(yè)難以承受。因此，市 場急需新型低分子環(huán)保型壓裂液。
3低分子環(huán)保型壓裂液的優(yōu)點徐非凡，1992年畢業(yè)于江漢石油學院安全工程專業(yè)，工程師，現(xiàn)任長慶石油勘探局質(zhì)量安全環(huán)保處副處長，主管環(huán)保工作?通訊地址：陜西省西安市長 慶石油勘探局質(zhì)量安全環(huán)保處，710021低分子環(huán)保型壓裂液在環(huán)境保護方面具有以下優(yōu)點：?是一種以低分子聚合物為稠化劑的壓裂液。低分 子增稠劑是一種分子量比傳統(tǒng)羥丙基瓜爾膠（HPGF) 要小25?30倍的低分子增稠劑，因此和傳統(tǒng)壓裂液 達到相同的增稠效果時，所使用的低分子壓裂液的質(zhì) 量只是傳統(tǒng)增稠劑的1/30?1/25,大大節(jié)約了化學 劑的使用量，從源頭上減少了污染物的產(chǎn)生，節(jié)約了 生產(chǎn)成本和污染防治成本。
?具有較好的耐溫抗剪切能力。同一溫度下壓裂液 可保持恒定的黏度而不下降；壓裂液可避免在泵送過 程中持續(xù)降黏；不需象傳統(tǒng)瓜爾膠壓裂液體系那樣需 持續(xù)添加稠化劑，使該壓裂液體系中的化學物配制比 例保持穩(wěn)定，為其能循環(huán)利用創(chuàng)造了有利的條件。 ?低分子環(huán)保壓裂液（LMF)采用屏蔽交聯(lián)技術和聚 合物網(wǎng)絡結構破壞與恢復技術，實現(xiàn)體系的破膠與交 聯(lián)可逆，施工中不需要氧化破膠劑就可以實現(xiàn)破膠返 排，并能有效降低對裂縫導流能力的傷害。破膠后液體 中增稠劑的化學結構不受破壞。因此，對壓裂液的返排 液進行回收后循環(huán)使用。其效果不受重復利用次數(shù)的影 響；回收利用壓裂返排液，降低了廢液處理成本。
4環(huán)保型壓裂液的開發(fā)應用及效益分析4.1國外、2003年，哈利伯頓公司發(fā)明了一種稱為哈里伯 頓微束聚合物（HMP)體系的壓裂液，在美國得?？怂_ 斯油田的壓裂改造中取得成功。這種新型壓裂液無需 使用破膠劑，因而在泵送過程中避免了常規(guī)壓裂液中 破膠劑對壓裂液的持續(xù)降黏，具有非常穩(wěn)定的流變性 能。壓裂之后，依靠地層的固有酸堿環(huán)境，使壓裂液 體系降解至短分子鏈，可以清潔支撐裂縫，并可回收 再利用。
1.2國內(nèi)從2003年開始，長慶油田在國內(nèi)率先進行低分 子環(huán)保型壓裂液體系的研究開發(fā)，并取得成功。打破 了傳統(tǒng)高分子壓裂液一統(tǒng)天下的局面，使得壓裂液技 術向環(huán)保、節(jié)約、降低施工成本的方向發(fā)展。
該壓裂液體系突破了 4項關鍵技術，在低分子增 稠劑的開發(fā)、低分子的交聯(lián)技術、聚合物網(wǎng)絡結構破 壞與恢復技術、返排液的回收再利用技術方面，取得 重要的創(chuàng)新和實質(zhì)性的突破。LMF結合了常規(guī)HPGF 及清潔壓裂液兩者的優(yōu)點，既保持了低的殘渣，又保持了聚合物壓裂液體系的優(yōu)點，它不僅成本低而且在 現(xiàn)場容易操作，在降低傷害裂縫導流能力的同時，保 證了良好的濾失控制性能。壓裂液在裂縫壁面易被破 壞，避免了對地層孔喉和微裂縫造成持久傷害。
3.3效益分析由于壓裂液的返排液可以循環(huán)使用，節(jié)約了用水 及化學添加劑，減少了廢液的排放和處理費用，獲得 了可觀的經(jīng)濟和社會效益。
2005年，長慶油田井下技術作業(yè)處在西峰油田 隴東區(qū)塊長8儲油層6 口井現(xiàn)場，先后進行了以下三 個試驗：?壓裂觀察試驗，觀察壓裂液能否滿足現(xiàn)場的壓裂 施工要求；?返排液回收測試，對回收的壓裂液返排液進行了 性能測試；?返排液回收利用試驗，對回收液體的實際應用性 能進行W價。
在此基礎上，2006年針對長慶油田各區(qū)塊油層 特點確定并優(yōu)化了 LMF壓裂液配方；研制了升降式分 離除砂器，能有效脫氣、消泡、去除回收液中的泥砂 和支撐劑等機械雜質(zhì)，使用安全方便。2006年共推 廣應用37 口井，改造效果顯著，比常規(guī)壓裂液壓裂 的鄰井產(chǎn)量提高20%?70%，單井加砂量最小3 m3, 最大85 m3,單層最大加砂量45 m3,均按施工設計圓 ?滿完成了加砂，施工成功率1〇〇%。平均每口井使用 回收液約70m3,壓裂液中返排液占32. 26%,單井最 高達85. 7%:平均返排液回收率51. 3%;平均每井 節(jié)約用水94m3,節(jié)約用水38.29^單井經(jīng)濟效益見表1單井使用低分子環(huán)保型壓裂液經(jīng)濟效益分析項目.節(jié)約用水回收壓裂液減少 處理污水合計體積（m3)9470164單價（元/ n3)8017060經(jīng)濟效益（元）752011900984029260表2使用低分子環(huán)保型壓裂液經(jīng)濟效益及預測年份200620072008,200分井數(shù)（口）3760500.1500經(jīng)濟效益(萬元）108. 26175.5614634389上表1。2007年共試用60 口，2008年計劃試用500 口，2009年將全面推廣，預計達到1500 口，將產(chǎn)生 的擇濟效益見上表2。
5結束語通過改變常規(guī)壓裂液的交聯(lián)和破膠方式，在保證 壓裂施工的前提下，對返排液還原恢復使其達到新鮮 壓裂液的性能，不僅減少了壓裂施工作業(yè)污水的處理 量，還能變廢為寶，減少壓裂液的成本，是一種既環(huán) 保又節(jié)約的技術創(chuàng)新。在干旱、生態(tài)脆弱的西部地區(qū)， 節(jié)約了寶貴的水資源，減少了環(huán)境污染，符合創(chuàng)建和 諧、節(jié)能社會的發(fā)展要求。不僅推動了長慶油田壓裂 施工作業(yè)污水處理技術進步，而且為我國綠色環(huán)保壓 裂液的發(fā)展提供了新的思路。