Produksjonen av konvensjonelle olje- og gassreservoarer avtar år for år, og er ikke i stand til å møte den økende etterspørselen, noe som gjør det viktig å øke ukonvensjonell olje- og gassproduksjon i landet mitt. I løpet av de siste årene har leting og utvikling av ukonvensjonelle olje- og gassressurser gått inn i et nytt stadium, med nylig påviste reserver som utgjør mer enn to-tredjedeler av de totale påviste reservene, noe som gjør dem til en viktig kilde til fremtidig vekst av olje- og gassressurser. Ukonvensjonelle olje- og gassreservoarer har typisk egenskaper som lav porøsitet og permeabilitet, sterk heterogenitet, stor gravdybde og lav startproduksjon. Hydraulisk fraktureringsteknologi er et av nøkkeltiltakene for å øke olje- og gassbrønnproduksjonen. Fraktureringsvæske er arbeidsvæsken i hydrauliske fraktureringsoperasjoner, og dens ytelse og stabilitet bestemmer direkte fraktureringseffekten.
Fraktureringsvæske inneholder ulike tilsetningsstoffer og er en heterogen, ustabil arbeidsvæske. Systemet inkluderer vanligvis vann, fortykningsmidler, overflateaktive stoffer, leirestabilisatorer, biocider, brytere, pH-justeringsmidler, væsketapskontrollmidler og proppemidler. Fraktureringsvæsker inneholder ofte en eller flere typer overflateaktive stoffer for å redusere overflatespenning og grenseflatespenning, som ikke bare forbedrer tilbakestrømningshastigheten til fraktureringsvæsken, men også letter oppsuging og oljefortrengning. Fraktureringsvæsker er klassifisert i vann-baserte, olje-baserte og alkohol-baserte typer i henhold til deres fysiske og kjemiske egenskaper (dispersjonsmedium), med vann-baserte fraktureringsvæsker som er de mest brukte. Under fraktureringsprosessen overfører fraktureringsvæsken energi for å bryte fjellet, forlenge sprekkene og deretter føre proppemidler inn i sprekkene. Den trenger vanligvis å ha egenskaper som skjærmotstand, proppantsuspensjonsevne, lav friksjon, temperaturmotstand, lavt væsketap, lite restmengde, lav reservoarskade, enkel tilbakestrømning, god kompatibilitet og kostnadseffektivitet.
Soaking er et stadium etter hydraulisk frakturering og før produksjon, hvor komplekse koblede prosesser som fraktureringsvæskestrøm, oppsuging og kjemiske reaksjoner oppstår. Fraktureringsvæsken som er igjen i formasjonen kan øke kompleksiteten til frakturer etter-fraktur gjennom imbibering. Fuktkomponentene i fraktureringsvæsken, drevet av kapillærkrefter, går inn i mikroporer langs bruddene og fortrenger oljen i dem, øker strømningsenergien til formasjonsvæsken, får olje til å konvergere til bruddene, øker olje-vannfortrengningseffekten og øker til slutt produksjons- og utvinningshastigheten. For øyeblikket har noen blokker i Changqing Oilfield, Qinghai Oilfield og Daqing Oilfield tatt i bruk metoden for bløtlegging etter-frakturering, og oppnår gode resultater for produksjonsforbedring. Bløtleggingstid er en nøkkelparameter som påvirker den forventede effekten av bløtlegging. Simulering og eksperimentelle resultater viser at passende økning av bløtleggingstiden bidrar til å øke produksjonen, men for lang bløtleggingstid vil øke motstanden mot olje/gassutdrivelse.
Tilbakestrømningen av fraktureringsvæske etter frakturering påvirker reservoarmodifikasjonsstatus og produksjonsforbedrende effekt. Tilbakestrømningshastigheten er en av evalueringsparametrene for graden av tilbakestrømning av fraktureringsfluid. Feltdata viser at tilbakestrømningshastigheten for de fleste gassbrønner er mindre enn 50 %, og noen er til og med lavere enn 5 %. I det innledende stadiet av tilbakestrømning lukkes de åpnede bruddene, blokkerer kanalene mellom hovedbruddene, og fraktureringsvæsken kan ikke strømme jevnt ut av reservoaret; på grunn av den ekstremt lave permeabiliteten til reservoaret og den store pore-kapillærkraften, drives fraktureringsvæsken i frakturene til å sive inn i den dypere bergmatrisen, men dette hindrer tilbakestrømningen av fraktureringsvæsken; formasjonssaltene som er oppløst i fraktureringsvæsken skaper en stor kjemisk potensialforskjell mellom den injiserte fraktureringsvæsken og formasjonsvannet, og hindrer tilbakestrømningen av fraktureringsvæsken, noe som resulterer i en lav tilbakestrømningshastighet. Leireinnhold og bløtleggingstid for fraktureringsvæske påvirker også tilbakestrømningseffektiviteten. Leire utvider seg i volum når den utsettes for vann og har sterk vannretensjonskapasitet, og absorberer mer væske enn dens inneholdte matriseplasskapasitet. For slike reservoarer må det legges til leirestabilisatorer. Tilbakestrømningshastigheten er direkte relatert til tilbakestrømning av proppemiddel og sekundær skade på reservoaret. Derfor er målrettet forskning på tilbakestrømning av fraktureringsvæske basert på reservoarkarakteristikker nyttig for å forbedre olje- og gassproduksjonen.
Frakturerings-blødning-tilbakestrømning er en integrert konstruksjonsprosess, der hvert trinn er sammenkoblet. Fraktureringsoperasjonen påvirker påfølgende bløtlegging og tilbakestrømning, derfor må fraktureringsvæsken ikke bare oppfylle ytelseskravene for brudd, men også ta hensyn til behovene for bløtlegging og tilbakestrømning. Dette fører til det grunnleggende konseptet med en integrert frakturering-bløtlegging-tilbakestrømningsarbeidsvæske for ukonvensjonelle olje- og gassreservoarer. Integrert frakturering-blødning-tilbakestrømningsarbeidsvæsker er en utviklingstrend, noe som gjør utviklingen av multifunksjonelle integrerte arbeidsvæsker avgjørende.
Fraktureringsvæske, som "blodet" ved fraktureringsoperasjoner, påvirker frakturering, bløtlegging, tilbakestrømning og oljeproduksjon. Arbeidsvæskeforskning bør holde tritt med trendene innen leting og utvikling av olje- og gassressurser, og funksjonene bør bli stadig mer raffinerte basert på reservoarutviklingsegenskaper og fysiske egenskaper. Fraktureringsvæsker må oppfylle ytelseskravene til brudddannelse, proppemiddelsuspensjon, bruddstøtte og energipåfylling under fraktureringsstadiet, samtidig som man tar hensyn til behovene til bløtleggings- og tilbakestrømningsstadiene. Polymertilsetningsstoffer har sterk viskositetsøkende-evne, men er vanskelig å bryte fullstendig ned og etterlate betydelige rester; rene fraktureringsvæsker har lav overflate/grensesnittspenning, men dårlige mekaniske egenskaper og høye kostnader; skum-baserte arbeidsvæsker har lavt væsketap og minimal reservoarskade, men dårlig bæreevne for proppmiddel. Avhengig av spesifikke behov utvikles hver type additiv til et passende arbeidsvæskesystem, som deretter kombineres med prosessen for å danne en unik driftsmetode. Integrerte arbeidsvæsker kan til en viss grad redusere driftskostnader, forenkle prosedyrer og redusere sekundær reservoarskade. Den kombinerte bruken av flere arbeidsmedier, eller bruken av kjemiske metoder for å pode funksjonelle grupper for å forbedre arbeidsvæskeytelsen, er den fremtidige retningen for utvikling av arbeidsvæske, og har også store utviklingsutsikter på områder som økt oljeutvinning, midlertidig plugging og avledning, og lav-karbonmiljøbeskyttelse.
