中国海上油田开发进入了一个新阶段,低渗透油气藏的压裂开发和高渗透油田压裂充填防砂施工增多，为了减少配液用水要求限制，扩大施工规模，降低压裂液对油层的损害，提高原油的采收率，研制开发用海水、地层水或淡水配制的海水基清洁压裂液体系势在必行。
海水是一种非常复杂的多组分水溶液。海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。在海水中铜的存在形式较为复杂，大部分是有机络合物形式存在的。在自由离子中仅有一小部分以二价正离子形式存在大部分都是以负离子络合物出现。海水的矿化度高、成分复杂，无机元素含量多达几十种，除大量存在的Na+、K+ 外，还有很多的高价金属、变价金属以及非金属，另外还存在很多腐生有机质。这些因素对高分子量聚合物的溶胀是个很大的制约，使其交联效果很差。
海水中的溶解有机物十分复杂，主要是一种叫做“海洋腐殖质”的物质，它的性质与土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸类似。海洋腐殖质的分子结构还没有完全确定，但是它与金属能形成强络合物。在高温状态下会发生水解，尤其是在碱性环境下，更能促进其水解，使体系的PH值降低，进而破坏瓜胶等碱性交联压裂液的交联环境，使其破胶，直接表现为耐温性能低。
此外，依据以往参数、模拟软件和施工经验确定出来的压裂施工，为保证现场压裂施工顺利进行，一般常备超出设计用量10~15%的压裂液作为储备。海水的使用，选择适合海水体系的稠化剂，选择现配现用随配随压的连续配液施工方式，是突破海上作业区域空间限制，保证压裂顺利实施的有效途径。海水作为一种随手可得，大量存在的水资源，它的开发利用是海上油、气井改造施工过程中，节约船只和平台空间的一个可行途径。
海水基清洁压裂液FRK-SeaWater PAF体系是由几种特殊单体在一定的条件下共聚而成的一种聚合物，具有多个活性结点的低分子高活性三元微聚体。它的分子量是植物胶1/10左右，链长只有胍胶的1/25 。链节短，线团的伸展容易，只需要结合少量的水分子就可以达到完全的伸展，可实现快速溶胀和溶解，直接表现为对矿化度的不敏感。完全伸展开的微聚分子链由于链接短，粘度很低，随着越来越多的分子链节的展开；分子链节之间发生缔合缠绕，形成环扣状长链大分子，进而在交联剂的作用下，使其结合成更紧密的网状聚合体，实现增粘增稠和成胶，满足海水基压裂携砂的要求。增加适当微聚压裂液稠化剂中耐温抗盐基团，提高微聚压裂液的耐盐能力；在偏酸性条件下交联，分子之间具有较强的自聚缔合倾向，在高温下聚合体通过侧链耦合作用，形成类似空间网络结构，表现出来良好的海水基抗剪切性能，克服了长链大分子聚合物在外力作用下发生的不可恢复性分子链断裂所导致的性能永久下降，同时由于分子量小，溶解快速，为压裂液的快速配制提供了保障；形成的冻胶具有耐温、抗剪切性好等特点，适合更广泛低压、低渗透储层。
表1 海水配制压裂基液粘度对比
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项目
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加量（%）
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清水粘度（mPa·s）
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海水粘度
（mPa·s）
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海水基清洁压裂液FRK-SeaWater PAF
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0.60
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58
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51
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羟丙基胍胶
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0.60
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103
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60
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HPAM（阴离子，1200万）
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0.60
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183
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75
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上表数据显示海水基清洁压裂液FRK-SeaWater PAF体系用清水和海水分别配制，粘度相差不大，充分验证了海水基清洁压裂液FRK-SeaWater PAF体系分子量小、链长短，受海水高盐度影响较小的特性。同时，海水基清洁压裂液FRK-SeaWater PAF体系粘度小、摩阻低，更加利于泵注，适合海上油田施工。
海水基清洁压裂液FRK-SeaWater PAF体系的特点：
（1）海水可直接进行配液，无需做任何过滤处理
（2）海水基稠化剂具备以下基本性能（耐剪切、高携砂、抗温、低残渣）
（3）5分钟内分散溶解完全满足海上大流量施工需要
（4）配液水适用广泛，可满足国内外各海域海水配液
（5）抗温性能达到160℃
（6）过硫酸铵60度以上可完全破胶
（7）不需加入杀菌剂
评价配方：0.8%稠化剂FRK-PAF +1.0%粘土稳定剂FRK-NW3+1.0%助排剂FRK-ZP3+0.36%交联剂FRK-JL3D
实验要求：评价温度：160℃，剪切时间：120min；剪切速率：170s-1；流变曲线如下图中：
海水基清洁压裂液FRK-SeaWater PAF体系配合有连续混配装置，通过计算机全自动控制，实现液体连续配制，改变了传统配液模式，技术上保证了海上特殊条件限制下供液的连续性，实现即配即压。
海水基清洁压裂液FRK-SeaWater PAF体系配合有连续混配装置，节省了大量人力物力成本，使海上油田大规模增产措施实施成为可能。该体系配合相应辅助添加剂能改造60~160℃井温地层，适用于更广泛地层。