基于强双疏相互作用的自修复速溶抗盐酸液稠化剂

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作者 方裕燕 史文静 +5 位作者 方俊伟 潘丽娟 焦克波 李亮 王彦玲 梁诗南 《油田化学》 北大核心 2025年第1期52-58,共7页

酸化酸压储层改造技术是增产上产的重要手段。传统干粉状酸液稠化剂在配制酸液时,溶解时间大于2h,无法现场连续混配,而溶解性较佳的乳液稠化剂,耐酸性、耐盐性及特殊环境下的耐剪切性均有待提升。文章使用APS/TEMPO复合催化剂,以丙烯酰... 酸化酸压储层改造技术是增产上产的重要手段。传统干粉状酸液稠化剂在配制酸液时,溶解时间大于2h,无法现场连续混配,而溶解性较佳的乳液稠化剂,耐酸性、耐盐性及特殊环境下的耐剪切性均有待提升。文章使用APS/TEMPO复合催化剂,以丙烯酰胺(AM)、含氟类、磺酸盐类、氯化铵类单体为原料通过反相乳液聚合法制得了基于强双疏相互作用剪切后可自修复的速溶抗盐酸液稠化剂PASD,通过红外光谱表征了PASD的化学结构,并测试了其相对分子质量、稳定性、耐酸性、酸溶时间、耐温性、耐盐性、抗剪切性、双疏反转性和驱替性能。该稠化剂化学稳定性优异,无机盐离子浓度低于50 mg/L时,黏度可维持在24 mPa·s以上;可在20%盐酸中实现3 min内快速酸溶,增黏酸黏度可达38 mPa·s;当遭到强剪切破坏后,30 min内黏度自修复率达65%。PASD增黏酸破胶后还可对岩石表面进行强双疏性(超疏水、强疏油)润湿反转,降低毛细作用及驱替压力,更大程度沟通地层孔隙裂缝。该研究为实现酸液在线混配及稠化酸压裂驱替一体化提供了材料基础。 展开更多

关键词 速溶 酸液稠化剂 强双疏 自修复 反相乳液聚合

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抗220℃高温两性离子聚合物降黏剂的制备与性能 被引量：1

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作者 潘丽娟 程仲富 +3 位作者 方俊伟 方裕燕 温建泰 吕军贤 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期191-199,206,共10页

针对当前高温高密度水基钻井液流变性调控难题,基于分子结构优化设计和单体优选,制备了新型抗高温两性离子聚合物降黏剂HP-THIN。通过正交实验与单因素实验相结合的方法,对HP-THIN的制备条件进行了优化。采用红外光谱仪、乌氏黏度计和... 针对当前高温高密度水基钻井液流变性调控难题,基于分子结构优化设计和单体优选,制备了新型抗高温两性离子聚合物降黏剂HP-THIN。通过正交实验与单因素实验相结合的方法,对HP-THIN的制备条件进行了优化。采用红外光谱仪、乌氏黏度计和热重分析仪等分别对HP-THIN的分子结构、热稳定性以及相对分子质量进行表征和测定,研究了HP-THIN在220℃超高温条件下对淡水浆、盐水浆、含钙浆和高密度复合盐水浆等不同类型钻井液基浆的降黏性能。在室温下,测试了HP-THIN对基浆黏土颗粒吸附能力、Zeta电位和粒径的影响,并与国内外同类产品(Polythin和xy-27)进行了对比。结果表明,合成降黏剂HP-THIN的反应温度为60℃,反应时间为3 h,引发剂用量和链转移剂用量均为反应单体总量的1%,单体总质量分数为30%;单体AM、AA、AMPS、PTM物质的量比为1.9∶7.5∶2.1∶1。该聚合物的分子结构中含有设计官能团,其黏均相对分子质量约为8211,且具有较好的热稳定性。220℃老化后,HP-THIN在最优加量(0.3%)下对淡水基浆、盐水基浆、含钙基浆和高密度复合盐水基浆的降黏率分别达86%、72%、73%和51%,HP-THIN对不同类型钻井液基浆的高温降黏效果均优于国内外同类产品,相对于xy-27和Polythin,降黏剂HP-THIN对基浆黏土吸附能力强、Zeta电位绝对值大、黏土颗粒尺寸小,可以更好地消除黏土颗粒间网状结构,降低钻井液黏度,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 超高温 耐温抗盐 聚合物降黏剂 降黏

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炮眼暂堵室内实验研究 被引量：20

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作者 方裕燕 冯炜 +4 位作者 张雄 侯帆 安娜 袁立山 汪杰 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2018年第6期102-105,131,共5页

暂堵分层与转向压裂技术在非常规储层改造中起到非常重要的作用,其工艺为通过投入暂堵球与其他暂堵材料封堵射孔孔眼,强制压开低渗层段实现纵向改造。但是对炮眼暂堵形态与规律的认识远远不足。选用最大封堵压力和暂堵剂用量作为评价参... 暂堵分层与转向压裂技术在非常规储层改造中起到非常重要的作用,其工艺为通过投入暂堵球与其他暂堵材料封堵射孔孔眼,强制压开低渗层段实现纵向改造。但是对炮眼暂堵形态与规律的认识远远不足。选用最大封堵压力和暂堵剂用量作为评价参数,开展了炮眼暂堵室内实验。实验结果表明,小于炮眼直径的暂堵球无法封堵炮眼;通过对暂堵材料配方的优选,明确了暂堵过程规律为暂堵球坐封炮眼,小颗粒有助于架桥,纤维聚集形成承压封堵;排量越大,越快形成暂堵,用量越少;暂堵球坐封炮眼后承压可达30 MPa以上。该研究结果对理解炮眼暂堵规律具有指导意义。 展开更多

关键词 炮眼暂堵 暂堵球 承压封堵 段塞注液 排量

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碳酸盐岩储层深度酸压用固体颗粒酸的研制 被引量：13

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作者 安娜 罗攀登 +2 位作者 李永寿 方裕燕 焦克波 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期93-97,共5页

在采用常规酸液对高温碳酸盐岩储层进行酸化改造时,存在酸岩反应速率快、有效作用距离短和难以实现深部酸化的难题,为此,以磺基酸为心材,以有机磺酸和乙基纤维素复合材料为壁材,采用喷雾干燥工艺固化造粒,研制了一种新型固体颗粒酸。试... 在采用常规酸液对高温碳酸盐岩储层进行酸化改造时,存在酸岩反应速率快、有效作用距离短和难以实现深部酸化的难题,为此,以磺基酸为心材,以有机磺酸和乙基纤维素复合材料为壁材,采用喷雾干燥工艺固化造粒,研制了一种新型固体颗粒酸。试验评价表明,该固体酸在80~90℃温度下可逐步释放出酸液,120℃下的完全释放时间为25 min,有效酸质量分数达10.3%以上,反应速率低,可由液体介质携带到裂缝深处。塔河油田THX井应用固体颗粒酸酸化后,日产油量大幅提高。研究表明,固体颗粒酸能有效沟通远端储层,为碳酸盐岩储层高效开发提供了一种新的技术手段。 展开更多

关键词 碳酸盐岩储层 深度酸压 固体酸 缓速酸化 现场试验

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低分子量聚合物压裂液的研究及其在塔河油田的应用 被引量：10

5

作者 侯帆 张烨 +1 位作者 方裕燕 杨方政 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第1期76-79,101,共4页

针对瓜胶压裂液成本大幅增加的问题,在塔河油田开展了替代瓜胶压裂液的聚合物压裂液研究,形成了一套满足现场酸压施工要求的聚合物压裂液体系。该聚合物压裂液具有较好的延迟交联、耐温耐剪切性能、携砂性能和破胶性能,摩阻低,每1 000 ... 针对瓜胶压裂液成本大幅增加的问题,在塔河油田开展了替代瓜胶压裂液的聚合物压裂液研究,形成了一套满足现场酸压施工要求的聚合物压裂液体系。该聚合物压裂液具有较好的延迟交联、耐温耐剪切性能、携砂性能和破胶性能,摩阻低,每1 000 m摩阻可比瓜胶压裂液低0.8 MPa。现场选取了TH-1井等14口井进行聚合物压裂液冻胶+胶凝酸前置液酸压试验,获得良好增油效果。并且,聚合物压裂液价格比瓜胶压裂液降低了35%,有效降低了酸压措施成本,提高了经济效益。 展开更多

关键词 聚合物压裂液 塔河油田 酸压 现场试验

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磺化腐植酸/胍胶压裂液的制备及其性能研究 被引量：4

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作者 安娜 罗攀登 +2 位作者 李永寿 方裕燕 王晨 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2021年第5期657-662,共6页

采用亚硫酸钠对腐植酸进行磺化改性,磺化腐植酸(SHA)与羧甲基胍胶(CMGG)混合后,加入有机锆交联形成新型耐温耐盐型压裂液凝胶(SHA/CMGG),并研究了压裂液的应用性能。结果表明,SHA/CMGG凝胶比CMGG凝胶具有更好的黏弹性和悬砂能力,其中添... 采用亚硫酸钠对腐植酸进行磺化改性,磺化腐植酸(SHA)与羧甲基胍胶(CMGG)混合后,加入有机锆交联形成新型耐温耐盐型压裂液凝胶(SHA/CMGG),并研究了压裂液的应用性能。结果表明,SHA/CMGG凝胶比CMGG凝胶具有更好的黏弹性和悬砂能力,其中添加量0.3%SHA/CMGG压裂液性能最好,平均沉降速度为0.32 mm/min。由于磺酸根的引入,SHA/CMGG表现了优异的耐盐性,1%外加盐浓度下表观黏度下降率为50%。同时0.3%SHA/CMGG压裂液表现出良好的耐温耐剪切性能,在140℃和170 s^(−1)剪切下,黏度为120 mPa·s,可保持60 min基本不变。破胶后,SHA/CMGG破胶液的黏度和岩心伤害性均变大,但增加量并不显著。通过SEM观察了压裂液作用过程的微观结构变化,SHA/CMGG凝胶具有致密的网状结构,对支撑剂的悬浮起着重要作用。 展开更多

关键词 磺化腐植酸 胍胶 压裂液 黏弹性

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二氧化碳对塔河油田裂缝性储层酸岩反应的影响研究 被引量：1

7

作者 王洋 袁清芸 +2 位作者 赵兵 方裕燕 秦飞 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期78-82,共5页

为提高塔河油田裂缝性油藏的酸压改造效果,研究了CO_2对裂缝性油藏酸岩反应影响的问题。利用自主研制的裂缝性储层酸岩反应仪,基于网状裂缝模型,对考虑CO_2影响的不同类型、不同黏度和不同浓度酸液的酸岩反应情况进行了试验评价。试验得... 为提高塔河油田裂缝性油藏的酸压改造效果,研究了CO_2对裂缝性油藏酸岩反应影响的问题。利用自主研制的裂缝性储层酸岩反应仪,基于网状裂缝模型,对考虑CO_2影响的不同类型、不同黏度和不同浓度酸液的酸岩反应情况进行了试验评价。试验得出:随着回压增大,酸岩反应产生的CO_2转变为超临界态后大量溶于酸液中,酸液流动阻力大幅降低,酸蚀量增大;与胶凝酸及Ⅰ型地面交联酸相比,HCl质量分数为20%的Ⅱ型地面交联酸滤失量小、黏度高,受CO_2影响最大,酸岩反应最慢,有利于实现裂缝性储层深穿透酸压的目的。Ⅱ型地面交联酸在YJY井重复酸压中进行了现场试验,与该井应用胶凝酸的首次酸压效果相比,液体效率大幅提高,酸蚀缝缝长大幅增加,压裂后累计产油1.2×104 t,增油效果显著。研究表明,超临界CO_2有助于降低酸液流动阻力,提高酸液深穿透能力,提高塔河油田裂缝性储层酸压改造效果。 展开更多

关键词 裂缝性储集层 酸化压裂 超临界 二氧化碳 酸岩反应 塔河油田

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高温稠化联结暂堵剂室内实验研究 被引量：2

8

作者 张雄 李沁 +3 位作者 方裕燕 张紫薇 车星祥 牛芳年 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第6期94-96,I0006,I0007,共5页

高温高压油气藏暂堵转向压裂是储层增产关键技术,暂堵剂的筛选与优化一直备受关注。针对暂堵剂的性能要求,通过室内实验定量分析高温稠化联结暂堵剂的流变性能、破胶性能、暂堵性能和配伍性能,结果表明,高温稠化联结暂堵剂在160℃高温... 高温高压油气藏暂堵转向压裂是储层增产关键技术,暂堵剂的筛选与优化一直备受关注。针对暂堵剂的性能要求,通过室内实验定量分析高温稠化联结暂堵剂的流变性能、破胶性能、暂堵性能和配伍性能,结果表明,高温稠化联结暂堵剂在160℃高温下持续剪切60 min,黏度保持100 mPa·s左右,有利于形成较好的封堵层,降解残渣率小于<5%,配伍实验中与标准盐水、压裂液配伍性较好。与高温胶凝酸混合后自然降解破胶,说明该体系只应用压裂工艺中,若用于酸压应考虑采用隔离措施。为满足高温高压油气藏人工裂缝转向需求,在小尺寸裂缝中可以采用高温稠化粘结暂堵液达到较好的封堵效果,封堵压力均在20 MPa以上,在大尺寸裂缝中采用复合暂堵液。 展开更多

关键词 储层增产 暂堵剂 人工裂缝 高温稠化联结暂堵剂 水溶性凝胶

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阴离子型葫芦巴胶压裂液体系研究 被引量：1

9

作者 张雄 秋列维 +2 位作者 孙同成 方裕燕 侯帆 《陕西科技大学学报》 CAS 2017年第3期116-120,共5页

以葫芦巴胶原粉为原料,通过醚化改性制备了阴离子型葫芦巴胶(CHFG),配以实验室自制的有机硼交联剂(B-CA),获得阴离子型葫芦巴胶/有机硼压裂液体系(CHFG/B-CA).研究了CHFG/B-CA压裂液体系的流体行为.结果显示,CHFG/B-CA压裂液体系符合幂... 以葫芦巴胶原粉为原料,通过醚化改性制备了阴离子型葫芦巴胶(CHFG),配以实验室自制的有机硼交联剂(B-CA),获得阴离子型葫芦巴胶/有机硼压裂液体系(CHFG/B-CA).研究了CHFG/B-CA压裂液体系的流体行为.结果显示,CHFG/B-CA压裂液体系符合幂律模型,且随着稠化剂浓度增大,流性指数减小,稠度系数增大.测试了CHFG/B-CA压裂体系的耐温耐剪切性、悬砂性和耐盐性.耐温耐剪切性测试显示在140℃、170s^(-1)剪切1h,其黏度大于100mPa·s;静态悬砂结果显示CHFG/B-CA压裂体系沉降速度50℃时均小于0.18mm/s;CHFG/B-CA压裂液体系具有聚电解质的性质.CHFG具有较低的水不溶物含量,以及破胶后CHFG压裂液体系的残渣含量少. 展开更多

关键词 阴离子型葫芦巴胶 压裂液 幂律模型

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可携砂交联酸体系的研制与导流能力表征

10

作者 杨方政 张烨 +3 位作者 李春月 伊向艺 侯帆 方裕燕 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第2期68-71,100-101,共4页

室内研究形成一套耐高温可携砂的交联酸酸液体系,该体系在120℃、170 s-1条件下剪切60 min后黏度仍保持在70.9 mPa·s,具有较好的耐温、抗剪切能力;与塔河油田现用的胶凝酸相比,该新型交联酸反应速度更慢,腐蚀速率更小,携砂性能更好... 室内研究形成一套耐高温可携砂的交联酸酸液体系,该体系在120℃、170 s-1条件下剪切60 min后黏度仍保持在70.9 mPa·s,具有较好的耐温、抗剪切能力;与塔河油田现用的胶凝酸相比,该新型交联酸反应速度更慢,腐蚀速率更小,携砂性能更好,说明该交联酸更有利于降低酸液滤失量,增加酸蚀有效作用距离。通过室内实验评价了其酸蚀后和携砂酸蚀后的裂缝导流能力,并引入激光扫描成像技术对裂缝形态进行数字化表征。实验表明,在不同闭合压力下,交联酸体系携砂酸蚀后的导流能力保持率较单纯酸蚀提升20%左右,说明该交联酸可用于携砂压裂工艺。 展开更多

关键词 交联酸 导流能力 数字化表征 携砂

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长时耐高温自生酸研制及其性质研究 被引量：3

11

作者 李永寿 安娜 +3 位作者 方裕燕 罗攀登 余文旺 孟祥光 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1834-1837,共4页

在高温油藏酸压改造中,针对常规酸液滤失量大、酸岩反应快、酸蚀作用距离短而难以建立有效通道的问题。本文提出了一种用于长时延迟生酸的碳酸盐岩溶蚀的方法,建立了通过酯水解生成有机酸实现酸化的新型技术,研制了一种可适用于120℃以... 在高温油藏酸压改造中,针对常规酸液滤失量大、酸岩反应快、酸蚀作用距离短而难以建立有效通道的问题。本文提出了一种用于长时延迟生酸的碳酸盐岩溶蚀的方法,建立了通过酯水解生成有机酸实现酸化的新型技术,研制了一种可适用于120℃以上高温储层、长时生酸、绿色环保的自生酸体系。本文对该新型自生酸体系的乳液配制、温度效应、生酸和耐温性质、N80钢片腐蚀、碳酸岩石溶蚀能力等诸方面进行了分析和研究。研究表明,120℃以下,在较长时间内体系生酸量很低,而在更高的140℃下缓慢生酸,生酸时间长,在优化条件下可以控制生酸时间延长至2天以上。在140℃反应52小时,自生酸对碳酸盐岩的溶蚀率达到82%。 展开更多

关键词 自生酸 高温储层 有机酸酯 酸化 长时生酸

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抗高温隔离膜缓速酸液体系研制与性能评价 被引量：1

12

作者 冯新根 方俊伟 +1 位作者 方裕燕 潘丽娟 《石油钻探技术》 CSCD 北大核心 2023年第6期99-105,共7页

为了解决碳酸盐岩储层酸压改造时存在的酸液黏度过高、泵注排量低等问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和含氟单体(ZTA)为单体,采用自由基水溶液聚合方法合成了隔离膜高温缓速剂;以AM、AMPS和甲基丙烯酰氧乙基三甲... 为了解决碳酸盐岩储层酸压改造时存在的酸液黏度过高、泵注排量低等问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和含氟单体(ZTA)为单体,采用自由基水溶液聚合方法合成了隔离膜高温缓速剂;以AM、AMPS和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,采用反相乳液聚合法合成了耐酸降阻剂。隔离膜缓速剂和降阻剂的红外、热重和XRD衍射分析测试结果表明符合分子结构设计,热分解温度分别为209.13和243.70℃。通过优化隔离膜缓速剂和耐酸降阻剂的加量和测试配伍性,形成了抗高温隔离膜缓速酸液体系,其黏度小于5 mPa·s;在140℃温度下,用20%盐酸配制隔离膜缓速酸液体系的酸岩反应速率为4.31μmol/(cm^(2)·s),比胶凝酸体系降低了34.8%,用15%盐酸配制隔离膜缓速酸液体系的降阻率为62.7%。研究结果表明,抗高温隔离膜缓速酸液体系的缓速和降阻性能良好,适用于塔河油田酸压酸化。 展开更多

关键词 缓速酸 自由基聚合法 缓速剂 降阻剂 酸岩反应速率

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一种高温就地自生酸酸液体系的性能评价 被引量：14

13

作者 方裕燕 张烨 +1 位作者 杨方政 侯帆 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期191-194,198,共5页

随勘探开发的不断深入,深层和超深层碳酸盐岩油气藏被发现并相继投入开发,逐渐形成的一系列非常规酸液体系面临着酸岩反应速度快、酸蚀作用距离短等难题。本文研发了一种在地层高温条件下缓慢反应生成盐酸的自生酸体系(高聚合度羰基化... 随勘探开发的不断深入,深层和超深层碳酸盐岩油气藏被发现并相继投入开发,逐渐形成的一系列非常规酸液体系面临着酸岩反应速度快、酸蚀作用距离短等难题。本文研发了一种在地层高温条件下缓慢反应生成盐酸的自生酸体系(高聚合度羰基化合物自生酸A剂和铵盐类自生酸B剂按质量比1:1配制而成),并对其性能进行了评价。自生酸体系反应2 h时,90℃下可产生12.94%的盐酸含量,120℃以上可产生20%左右的盐酸含量,具有良好的生酸能力;自生酸体系的低温稳定性一般,但A、B单剂低温稳定性好,现场施工前建议分开配液、当天使用。耐温实验表明该自生酸体系适用于温度为90~150℃的储层。该自生酸体系酸蚀导流能力优良,酸岩反应速度比胶凝酸体系更缓慢,酸岩反应时间大于2 h,能起到深部酸化的作用,且反应后岩心凹凸不平,可进一步增加裂缝导流能力。 展开更多

关键词 碳酸盐岩 高温 酸岩反应 自生酸 导流能力 深部酸化

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低摩阻高比重耐高温压裂液的制备与性能评价 被引量：5

14

作者 侯帆 仇宇楠 +5 位作者 张雄 王壮 方裕燕 姚二冬 安娜 周福建 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期618-621,共4页

针对塔里木盆地顺北区块储层埋藏深(8600 m)、温度高(180℃)及岩性致密的特点,用稠化剂GX-100、自制的有机锆交联剂WQ-60和加重剂KCl制得低摩阻高比重耐高温压裂液体系,评价了该体系的耐温抗剪切性、减阻性及破胶性能,并在塔里木盆地顺... 针对塔里木盆地顺北区块储层埋藏深(8600 m)、温度高(180℃)及岩性致密的特点,用稠化剂GX-100、自制的有机锆交联剂WQ-60和加重剂KCl制得低摩阻高比重耐高温压裂液体系,评价了该体系的耐温抗剪切性、减阻性及破胶性能,并在塔里木盆地顺北区块进行了现场应用。结果表明,配方为0.5%GX-100+0.65%WQ-60+2.5%pH调节剂+20%KCl的压裂液可加重至密度1.1 g/cm3。压裂液耐温抗剪切性能良好,在180℃、170 s-1下剪切90 min的黏度大于50 m Pa·s,降阻率超过60%,且具有低残渣、破胶水化彻底等优点,满足现场压裂施工要求。 展开更多

关键词 低摩阻 高比重 耐高温 压裂液

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