Установив схему гидроразрыва, выбирают жидкость разрыва и жидкость для транспортирования расклинивающего материала.

Основные требования к жидкостям разрыва и жидкостям- песконосителям:

•  хорошие очищающие свойства для обеспечения максимальной проводимости трещины;
•  слабая фильтруемость через поверхности образования трещин;
•  высокая вязкость, которая обеспечит способность удерживать частицы проппанта во взвешенном состоянии;
•  низкое давление трения, что способствует высокой скорости закачки;
•  доступность и невысокая стоимость;
•  высокая плотность для снижения давления ГРП;
•  способность к утилизации.

При закачке в трещину жидкости-песконосителя часть ее фильтруется в скелет породы. При этом из жидкости выделяется загуститель и добавки для снижения показателя фильтрации. Эти отделяющиеся компоненты осаждаются на поверхности трещины, концентрируются в процессе фильтрации и образуют малопроницаемый покровный слой, называемый фильтрационной коркой. Фильтрационная корка может минимизировать водоотдачу и способствовать распространению трещины вглубь пласта. Однако, когда трещина смыкается, часть фильтрационной корки вдавливается в поры пласта, а остальная часть закупоривает каналы течения в расклинивающем агенте вблизи поверхности трещины. Все это приводит к снижению пропускной способности трещины.

Выбор жидкости гидроразрыва - это первоочередная задача. При этом необходимо учесть еще и тип расклинивающего агента, и его концентрацию. Технология ГРП предусматривает приготовление жидкости разрыва путем смешивания специальных химических добавок (загустителя, реагента, для снижения показателя фильтрации и т. д.).

Существуют следующие типы жидкостей ГРП:

• на водной основе (линейные гели, сшитые гели);

•  на нефтяной основе;
•  многофазные или пенистые жидкости (пены, СО2, бинарные пены);
•  поверхностно-активные вещества;
•  на спиртовой основе и др.

Наибольшее применение получили жидкости гидроразрыва на водной основе. Преимущества жидкостей на водной основе:

•  небольшая по сравнению с другими жидкостями стоимость;
•  создание большего гидростатического эффекта;
•  не взрывоопасны;
•  легкодоступны;
•  легче контролируются и загущаются.

В качестве полимеров применяют высокомолекулярные полиакриламиды и другие полимеры. Присадка полимеров в водную фазу зависит от их структуры и молекулярной массы. Содержание полимеров в растворе составляет 0,01-1 % от массы водной фазы.

Основные компоненты жидкости на водной основе: вода, загели- вающий агент полимер (гуар), сшивающий реагент (для увеличения вязкости), брейкер (для превращения геля в невязкую систему), пенога- сители, бактерициды (бактерии, растворенные в гуаре), ПАВ.

Гуар - это полимер с длинной полимерной цепью, составленной из манозной сахарозы и галактозы, называемыми полисахаридами. В контакте с водой частицы гуара намокают и разбухают, вязкость системы при этом существенно возрастает, таким образом получают линейный гель. При добавлении в систему сшивателя вязкость возрастает еще больше. В качестве сшивателя применяют растворы бората, циркония или титана. Брейкеры, добавляемые в жидкость ГРП, предназначены для разбивания полимерных цепочек, разрушения жидкости и предотвращения снижения проницаемости трещины. Кроме того, применяются различные добавки для предотвращения потерь жидкости, которые снижают фильтрацию жидкости-носителя в пласт и предотвращают выпадение песка.

Типичные добавки для жидкостей ГРП:

•  демпферы (для понижения pH);
•  сшиватели (бораты, органометаллические. Например, L 10);
•  эмульгаторы;
•  добавки для предотвращения пенообразования (D 47);
•  полимеры (J800, J801);
•  бактерициды (для предотвращения процесса размножения бактерий, М 275, М76);

•  брейкеры (для разрушения полимера и снижения вязкости жидкости гидроразрыва J318, J466);
•  стабилизаторы глин (2 % КС1М117, L55, L237);
•  добавки против потерь жидкости (J 418, J84, J168);
•  добавки, снижающие трение; стабилизаторы температур (J353, J450);
•  поверхностно-активные вещества (F75N, U66);
•  добавки, предотвращающие образование эмульсий (W35, W54);
•  propNet (для предотвращения выноса проппанта).

Свойства жидкости ГРП

Вязкость. Вязкость жидкости разрыва в очень большой степени влияет на то, как жидкость поглощается породой пласта: густой жидкости теряется меньше, чем невязкой. По характеру зависимости между напряжением сдвига и течением жидкости подразделяют на ньютоновские, неньютоновские, подчиняющиеся степенному закону, сверхкритические. Более вязкие жидкости (полимерсшитые жидкости) образуют с проппантом почти идеальную суспензию, что позволяет заполнить проппантом весь объем трещины.

Эффективность. Величина эффективность жидкости ГРП показывает какой объем жидкости поглощается пластом по отношению к количеству жидкости, создающему трещину. Чем ниже потери жидкости, тем выше ее эффективность, т. к. исключается вероятность быстрого смыкания трещины, однако, при этом должна быть обеспечена необходимая концентрация проппанта.