彭 欢，马辉运，彭钧亮，秦 毅，高新平，周玉超

1中国石油西南油气田公司工程技术研究院2页岩气开采与评价四川省重点实验室

1 研究背景

1.1 深层页岩气勘探开发客观需要

目前页岩气重点建产的川南地区一半以上资源量埋深超过3 500 m［1］。随着储层深度增加，滑溜水沿程摩阻增大，井口施工压力增加，施工排量受限，影响支撑剂在裂缝中的运移。对滑溜水和支撑剂开展深入研究，提高滑溜水的携砂性能，降低体积压裂施工难度，以便满足页岩气体积压裂改造需要，使复杂缝网中的裂缝得到有效支撑，提高复杂缝网改造效果。

1.2 滑溜水携砂性能差

体积压裂作为页岩气效益开发的必要措施之一，发挥着越来越重要的作用。与常规气藏压裂不同，页岩气体积压裂通常采用滑溜水作为施工液体［2］，由于滑溜水黏度低、携砂性能差，导致支撑剂沉降速度快，难以输送至裂缝深部或复杂缝网各处，容易沉降在近井地带裂缝底部，形成砂堤，施工结束后裂缝上部重新闭合，最终使得支撑剂分布不均匀，如图1所示，影响增产改造效果。

图1 水力裂缝中支撑剂沉降情况示意图

1.3 常规低密度/超低密度支撑剂存在的不足

一般认为，体积密度对支撑剂类型的分类可以分为四种［3-4］，如表1所示。

表1 体积密度对支撑剂类型的分类

国内外主要采用空心结构或者包裹可水化的高分子材料［5-6］对支撑剂改性，从而提高滑溜水的携砂能力。采用空心结构降低支撑剂密度，支撑剂在裂缝中的沉降会明显变慢，但空心结构会使支撑剂抗压能力降低，裂缝闭合后支撑剂容易变形、破碎，从而导致导流能力降低；……