水力压裂是油气井增产、水井增注、提高油气井产量和采收率的最重要的增产措施之一。压裂液是水力压裂改造油气层过程中的工作液,它起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用。压裂液性能的好坏是关系到压裂施工的成败和影响压后增产效果的一个重要因素。随着石油工业的发展,国内外油田在压裂液技术方面进行了广泛的研究,开发出了从初期的稠化水压裂液到后来的冻胶压裂液、泡沫压裂液、酸基压裂液、乳化压裂液、油基压裂液、清洁压裂液等各种压裂液体系,解决了油气田开发中采收率低的问题,为油田的勘探开发和增储上产做出了突出的贡献。目前,在我厂尚未动用的约三百多万吨原油储量中,大部分属于低渗透层储量,在未来的探明石油储量中,低渗透层储量比例呈上升趋势。开发这类油藏难度很大,一旦造成损害,很难弥补,要付出昂贵的代价,因此,应用压裂技术开采好这类油藏意义十分重大。而压裂液技术中组成压裂液的各种化学品的性能优劣是直接关系到压裂技术经济效益高低的关键。针对低渗透油藏特点,最大程度地降低压裂液对地层的伤害就显得十分重要,要求开发这类油藏所采用的压裂液不仅要具有良好的耐温、携砂、降阻和破胶性能,更重要的是要具有低残渣、低伤害的特点,尽可能减少或避免地层损害,进一步提高油气井产能。因此,研究如何进一步降低压裂液对地层的伤害,就成为目前油田开发急需解决的难题之一。因此所采用的压裂液不仅要具有良好的耐温、携砂、降阻和破胶性能,更重要的是要具有低残渣、低伤害的特点。通过上述分析,认为研制开发低聚合物压裂液体系,能够解决目前低渗透油气田压裂改造投入与产出的矛盾。低聚合物压裂液是一种成本接近于普通水基压裂液,具有低残渣、易返排,对地层伤害很小的特点,它对地层的伤害虽然比清洁压裂液大,但比普通胍胶压裂液要小得多。特别是它低廉的成本,优良的性能,为我们在改造低压、低渗油气藏开辟了一条新路,使得大面积使用低伤害压裂液成为可能,它的研制成功必将对提高低压、低渗油气藏的压裂工艺水平和压裂效果起到积极的推动作用,为油田的勘探开发、增储上产做出更大的贡献。本文在大量的室内实验基础上,研制开发了一套低聚合物压裂液体系,该压裂液具有相同物性条件用量少、交联时间可调、耐温性能好、携砂能力强、残渣少、易返排等优点,各项性能均优于常规的胍胶水基压裂液,尤其适用于低压、低渗油气藏的压裂改造,也适用于其它类型的油气藏。采用低聚合物压裂液施工增产效果明显好于胍胶水基压裂液。通过压裂液性能评价方法研究,提出了压裂液配方组成,合理的交联时间,通常确定压裂液冻胶交联时间的方法有两种：目测法和粘度表征法。目测法是将一定体积原液置于自动混调器中,调节混调器转速使原液在混调中出现见底漩涡,按比例加入交联液,从加入交联液开始计时,直到漩涡愈合为止,这段时间即为压裂液冻胶的交联时间；粘度表征法中,将按一定配比混合均匀的交联体系于RS-150流变仪中(常温),连续测量交联体系的粘度变化,在粘度—时间曲线上,根据粘度变化明显曲线的两条切线外延的交点来确定冻胶的交联时间剪切稳定性和温度稳定性、流变性、滤失性、破胶性能、残渣含量以及配伍性等各项性能参数的测试方法。测定压裂液破胶水化速度及完全破胶水化的时间,为压裂施工后返排压裂液提供参考。开展了低聚合物压裂液增稠剂、交联剂和破胶剂的筛选与评价,获得了低聚合物压裂液的配方和综合性能。残渣是压裂液常规破胶水化液中残存的不溶物质。取饮用水和现场施工用水,分别制备冻胶压裂液,使其在电热恒温箱中完全破胶水化,破胶温度为油层温度的百分之九十。测定压裂液与地层原油和地层水作用能否产生乳化及沉淀,以便采取措施减少其对地层渗透率的损害。压裂液主要由增稠剂、交联剂、破胶剂、PH调节剂、粘土稳定剂及助排剂等成分组成。基于上述压裂液性能要求,通过综合考察导致压裂液破胶残渣量大、返排困难的各种影响因素,开发适用于低渗透油藏低残渣、易返排的压裂液体系,应当从影响压裂液残渣量的增稠剂、交联剂以及破胶剂入手,在满足压裂液各项常规性能指标的前提下,以压裂液破胶后残渣量小、破胶液粘度低、表面张力低为依据,合成和筛选这三种主剂,确定低聚合物压裂液基本体系组成。在此基础上,根据不同地层需要筛选相应的添加剂,进一步完善低聚合物压裂液体系,使之系列化。压裂液在井内滞留时间越短,可以充分利用地层的弹性能量来提高压裂液的返排率,从而减少压裂液在地层中滞留所带来的伤害；压裂液破胶越彻底,则压裂液残渣越少,对地层的伤害越小。基于上述理论,同时考虑到低压、低渗油藏压力系数较低,水基压裂液返排比较困难,因此,将该工艺技术引入到了低聚合物水基压裂施工中。快速返排技术其更本的目的在于最大限度的减少压裂液对储层和支撑裂缝导流能力的损害。在建立压裂施工过程中井筒、裂缝温度场模型的基础上,提出利用温度剖面优化低聚合物压裂液系列配方,实现压裂液快速返排。配方研制成功后在温米油田温西三、温五、米登、红胡区块应用19井次压裂中应用了低聚合物压裂液完全满足了不同井深、不同井温各类油(气)井压裂改造的需要。根据19井次的压后效果统计,平均单井增产原油361吨,具有良好的经济效益和社会效益。