对储层实施压裂改造，有多种不同类型的压裂液可供选择，如水基压裂液、油基压裂液、乳化压裂液、泡沫压裂液和醇基压裂液等，其中水基压裂液因具有流变性好、摩阻低、携砂性能好、成本低等优点而成为压裂施工中使用最为广泛的工作液。典型的水基压裂液含有十多种添加剂，包括稠化剂、交联剂、pH值调节剂、破胶剂、助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂、破乳剂等，在多数情况下这些添加剂都是必需的。

       稠化剂是压裂液的主剂，最主要作用是增粘，其次还具有降低滤失和减少压裂液摩阻等作用。水基压裂液常用的稠化剂有植物胶及其衍生物、纤维素衍生物和合成聚合物三大类。目前，应用最多的稠化剂是植物胶衍生物，如HPG、CMHPG等，占到用量的90%以上；纤维素衍生物，如羧甲基纤维素（CMC）、羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC），以及合成聚合物所占的比例较少。我国还没有工业化成熟的CMHPG、CMHEC产品，水基压裂液的稠化剂以HPG为主。交联剂是水基压裂液重要的添加剂之一，它能与线性聚合物分子形成新的化学键，使其联结成网状体形结构的冻胶。交联剂的选择由聚合物可交联的官能团与聚合物水溶液的pH值决定。常用的交联剂有硼酸盐、铝或铝酸盐、锆或锆酸盐、钛酸盐、锑酸盐等，它们的交联特性如表1-1所示。

表1-1  常用交联剂的交联特性

       目前，常用的水基压裂液都是在碱性条件下交联的，交联剂大多为硼砂、有机硼或有机锆。酸性条件下交联的压裂液很少单独使用，主要用于CO₂增能体系或泡沫体系。从表1-1中可以看出，带有羧甲基官能团的改性瓜尔胶（如CMHPG）、纤维素衍生物（如CMC、CMHEC）等阴离子型稠化剂都能在pH值3～5的范围内与锆、钛、铝交联，其中又以锆交联的弱酸性冻胶性能最好。BJ公司开发的ZRXL-3W锆系交联剂在pH值3.0～3.5范围内与CMHPG交联，形成的冻胶粘度高、滤失低、携砂能力强，与CO₂相容性好。Weatherford公司研制了ZXL-1、ZXL-1A、ZXL-2锆系交联剂，与CMHPG在pH值3.5～4.8内交联，冻胶与CO₂配伍，可用于地层温度大于107℃的油气层压裂作业。Halliburton、Schlumberger等压裂服务公司也相应开发了CMHPG-有机锆酸性交联CO₂泡沫压裂液体系，现场应用普遍。C.H. Kucera提供了一种有机锆交联剂的制备方法，采用锆酸酯（如锆酸四异丙酯）为原料、异丙醇为溶剂、三乙醇胺为配位体，在一定温度下按一定物料配比反应而得。该有机锆交联剂与CMHPG交联的起始pH值为1～3，与CMHEC交联的起始pH值为2～4。R.M. Hodge采用三乙醇胺钛酸酯为原料，乙酸与羟基乙酸为延迟交联助剂，水为溶剂，按一定物料配比制备有机钛交联剂。这种有机钛交联剂可以在pH值4～6范围内与CMHPG、CMHEC交联。因交联的冻胶具有较好的耐温性，有机锆、有机钛交联剂在上世纪80至90年代备受关注，制备方法多种多样。D.N. Harry综述了锆系、钛系交联剂的制备方法，原料一般选用锆或钛的氯化物、硝酸盐、硫酸盐、有机酯等，配位体选用功能性胺（如三乙醇胺）、α-羟基羧酸及其盐（如乳酸、柠檬酸、葡萄糖酸钠等）、多元醇（如丙三醇、木糖醇、甘露醇等）、β-二酮（如乙酰丙酮），通过控制反应条件，可以制备出具有延迟交联特性、耐高温特性、性能稳定的交联剂产品。

瓜尔胶、HPG这类非离子型稠化剂很少在酸性条件下交联，可用的酸性交联剂也较少。锑酸盐，如焦锑酸钾，能与瓜尔胶、HPG在pH值3～6范围内交联，形成粘弹性极好的弱酸性冻胶，与CO2配伍，但耐温性较差（小于66℃），只适合低温油气层的增产改造。卢拥军等人在专利中提到，30%的ZrOCl2溶液能与瓜尔胶、HPG在酸性条件下交联。在合成的酸性交联剂方面，C.H. Kucera合成的三乙醇胺锆交联剂、R.M. Hodge合成的三乙醇胺-羟基乙酸钛交联剂能在pH值2～6内与HPG交联，但采用价格高昂的锆酸四异丙酯、钛酸四异丙酯为原料，生产成本较高。国内开发的AC-8酸性交联剂，能与瓜尔胶、HPG等非离子植物胶及其衍生物在pH值3～6内交联，作为CO2泡沫压裂液重要的添加剂之一，已在国内各大油田成功应用。但在现场应用的过程中发现，AC-8交联的HPG冻胶较脆，交联强度不高，因此HPG的使用浓度达到0.7～0.75%。

    总的来说，能在酸性条件下与CMHPG、CMHEC交联的交联剂很多，制备的方法多种多样，而且交联的冻胶粘弹性好、耐温性好、滤失低。比较而言，能与瓜尔胶、HPG交联的酸性交联剂较少，而且交联冻胶的性能也不十分理想。