CO2压裂工艺技术简介

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《CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律研究》

《CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律研究》

《CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律研究》篇一一、引言随着对清洁能源和环境保护的日益关注,CO2气相压裂技术作为一种有效的地热能开采和碳封存技术手段,越来越受到重视。

这种技术不仅对地质结构的钻孔与裂隙发展提出了较高的要求,而且对裂隙的演化及抽采半径的时变规律有着深远的影响。

本文将围绕CO2气相压裂条件下的钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律展开研究,以期为相关技术的优化提供理论支持。

二、CO2气相压裂技术概述CO2气相压裂技术是利用高压CO2气体对地下岩石进行裂隙扩张的一种技术。

其原理是利用高压CO2的物理性质,对目标层位施加高压力,促使地层裂隙扩张,以实现地热能的开采或碳的封存。

该技术具有操作简便、成本低廉、环境友好等优点,已在全球范围内得到广泛应用。

三、钻孔孔周裂隙演化分析在CO2气相压裂过程中,钻孔周围的岩石在高压作用下产生裂隙。

这些裂隙的演化过程受到多种因素的影响,包括地层的岩石性质、CO2的压力和流量、温度等。

随着CO2的不断注入,裂缝不断扩张和连接,形成更为复杂的裂隙网络。

此外,这些裂隙的演化还受到时间的影响,随着时间的推移,裂隙的形态和分布将发生变化。

四、抽采半径时变规律研究抽采半径是衡量CO2气相压裂效果的重要指标,其时变规律反映了裂缝演化的动态过程。

在压裂初期,由于裂缝的扩张主要受到近钻孔区域的岩石性质和压力影响,抽采半径的增长速度较快。

然而,随着裂缝网络的复杂化,近钻孔区域和远距离区域的联系加强,抽采半径的增长速度将逐渐减缓。

此外,随着时间的推移,由于地层中流体的流动和压力的传播,抽采半径还将继续扩大。

五、实验研究及模拟分析为了深入研究CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙的演化及抽采半径的时变规律,本文采用了实验研究和模拟分析相结合的方法。

通过实验室模拟实验,观察和分析不同条件下钻孔孔周裂隙的演化过程;同时,利用数值模拟软件对实际地层的压裂过程进行模拟,以获得更为准确的结果。

《CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律研究》

《CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律研究》

《CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律研究》篇一一、引言随着对清洁能源和环境保护的日益关注,CO2气相压裂技术作为一种有效的地热能开采技术和地下CO2储存技术,其研究与发展变得愈发重要。

CO2气相压裂是一种通过注入高压CO2气体,利用其能量和物理特性来形成和扩展地下裂隙的技术。

本文旨在探讨CO2气相压裂条件下,钻孔孔周裂隙的演化规律及抽采半径的时变规律。

二、CO2气相压裂基本原理及影响因素CO2气相压裂是一种物理压裂技术,主要依靠高压CO2气体的能量来产生和扩展地下裂隙。

其基本原理是利用高压气体在地下岩石中产生应力集中,当应力超过岩石的强度极限时,就会形成裂隙。

影响因素包括:气压大小、注气速度、岩石类型和性质等。

三、钻孔孔周裂隙演化研究1. 裂隙形成与扩展:在CO2气相压裂过程中,钻孔周围的岩石受到高压气体的作用,形成初始裂隙。

随着气压的持续作用,这些裂隙会逐渐扩展,形成更大的裂隙网络。

2. 裂隙演化过程:利用数值模拟和实验室实验等方法,研究裂隙从形成到扩展的整个过程。

包括对不同气压、注气速度等条件下的裂隙演化进行对比分析。

3. 影响因素分析:分析岩石类型、地层结构、地应力等因素对裂隙演化的影响,以及这些因素如何与气压、注气速度等相互作用。

四、抽采半径时变规律研究1. 抽采半径定义:抽采半径是指从钻孔中心到抽采效率开始显著降低的区域的距离。

这个区域内的裂隙网络是有效的抽采通道。

2. 时变规律研究:通过长期监测和数据分析,研究抽采半径随时间的变化规律。

包括分析抽采过程中压力变化、流量变化等因素对抽采半径的影响。

3. 影响因素分析:分析气压、注气速度、岩石性质等因素如何影响抽采半径的时变规律。

同时,也要考虑地下水位、地质构造等对抽采半径的影响。

五、实验方法与数据分析1. 实验方法:采用室内模拟实验和现场试验相结合的方法,通过改变气压、注气速度等参数,观察和分析钻孔孔周裂隙的演化及抽采半径的变化。

二氧化碳干法压裂技术综述

二氧化碳干法压裂技术综述

里格气田现场试验成功。2014 年,延长油田在鄂尔多 斯盆地延长组长 7 层进行了 1 口页岩气井的二氧化碳 干法压裂试验,取得了圆满成功。
3 二氧化碳干法压裂增产机理及其技
术特点
3.1 二氧化碳干法压裂增产机理
二氧化碳干法压裂增产机理是: (1)压后增能作用。二氧化碳可压缩性的特点, 赋予它储存能量的能力。二氧化碳干法压裂除形成 具有一定导流能力的裂缝外,当二氧化碳进入储层 中,与原油接触,其升温后快速气化并溶解于原油中, 增加了溶解气驱的能量,使得举升液体能力显著提 高; (2)溶解降黏作用。当液态二氧化碳进入储层与 原油接触,其升温后与原油互溶,导致原油黏度的降 低; (3)置换作用。当液态二氧化碳与储层接触时, 由于二氧化碳分子相比于甲烷分子有更强的吸附能 力,可将甲烷置换出来,使甲烷从吸附态变成游离态, 从而提高采收率; (4)溶蚀作用。在压裂过程中当液态二氧化碳与 地层水接触,饱和二氧化碳的水 pH 值升至 4.5 以上 时,能与储层中存在的粘土矿物反应,且排液速度高, 可携带出大量固体颗粒及残留物,从而可以极大提高 裂缝的导流能力。
由于试验装备和技术的原因,国内二氧化碳干法 压裂技术的研究和现场试验起步较晚。从 2005 年开 始,长庆油田在低渗致密气藏上开展了 4 井次纯液态 二 氧 化 碳 干 法(不 加 砂)压 裂 ,取 得 了 初 步 的 认 识 。 2011 年川庆钻探公司工程技术研究院在苏里格气田 成功实施了国内第一口二氧化碳干法压裂现场试验; 2013 年 8 月国内第一口二氧化碳干法加砂压裂在苏
· 30 ·
新疆石油科技
2018 年第 1 期(第 28 卷)
二氧化碳干法压裂技术综述
张怀文① 周江 高燕
新疆油田公司工程技术研究院,834000 新疆克拉玛依

二氧化碳泡沫压裂技术及应用

二氧化碳泡沫压裂技术及应用

为中浅层压裂增产改造的主要技术手段。
大庆探区二氧化碳泡沫压裂技术发展及应用
目前大庆探区二氧化碳泡沫压裂技术现状
1、车组设备能力;2006年以前压裂泵车应用双S3缸泵车组
,CO2液压裂施工排量最高2.7m3/min,大排量限流法压裂,泡沫质
量一般在50左右%,现在CO2液施工排量提高到3.0m3/min,泡沫质 量提高到60%以上 。
第一阶段,1998年-1999年,这期间引入吉林油田设备进行 技术服务,共压裂7口井11层,平均泡沫质量为51.02%,最大单 层加砂规模32.0m3,最高泡沫质量56.7%,压后平均单井日产油 3.82t。工艺水平相当于混气水压裂。
第二阶段,2001年-2006年,引进双S2000型压裂车组,建立 了大庆油田自己的二氧化碳泡沫压裂技术,形成了恒定内相泡 沫质量和变泡沫质量的设计方法,提高了施工成功率和泡沫质 量,这期间共压裂30口井40层,平均泡沫质量为60.56%,最大单 层加砂规模36.0m3,最高泡沫质量67.7%, 压后平均单井日产 油3.83t。真正实现了二氧化碳泡沫压裂。
• 改变原油性能,降低粘度和凝固点
CO2进入低饱和压力的油藏,可以大量溶于原油中,据统 计,中原稠油井采用CO2吞吐,原油粘度平均下降38%, 凝固 点一般下降10℃,原油的粘度和凝固点大幅度降低,减小了渗 流阻力,提高了油层产能。
大庆探区二氧化碳泡沫压裂技术发展及应用
• 大庆探区二氧化碳泡沫压裂技术发展大体分为三个阶段
CO2泡沫压裂排量与泡沫质量选择表
CO2排量 (m3/min ) 2.8 2.0 基液排量 (m3/min) 1.0 1.8 1.0 1.9 1.2 2.1 1.4 2.4 1.6 2.7 1.8 2.9 2.0 2.9 总排量 (m3/min ) 3.8 3.8 4.0 4.0 4.2 4.2 4.4 4.4 4.6 4.6 4.8 4.8 5.0 4.8 泡沫质 量(%) 73.7 73.7 75.0 73.6 71.4 71.6 68.2 67.8 65.2 64.0 62.5 62.3 60.0 62.3 质量类型

CO2泡沫压裂技术介绍

CO2泡沫压裂技术介绍

(3)CO2泡沫压裂液添加剂优选
★起泡及稳泡性能试验 ★压裂液耐温耐剪切性能评价试验 ★静态与动态滤失试验 ★动态模拟试验 ★粘弹性试验 ★支撑剂沉降试验 ★压裂液破胶与残渣性能试验 ★压裂液的表面化学特性与吸附特性试验
(3) CO2泡沫压裂液添加剂优选
• 起泡剂优选
80
70
FL-36
YPF-1
770
825
600
400
200 70
0 YPF-1
136.7 B-18
212 FL-36
起泡体积(ml) 半衰期(×0.1min)
不同起泡剂的起泡效率与稳泡特性(1.0%水溶液)
(3)CO2泡沫压裂液添加剂优选
•稳泡剂的优选
起泡体积(m l) 半衰期(m in)
羟丙基瓜尔胶 水溶液浓度越大, 形成的泡沫半衰 期越长,也就是 泡沫越稳定;同 样也使得泡沫体
四:CO2泡沫压裂工艺技术
工艺技术特点 总体上CO2泡沫压裂特点表现为“一少、一低、一
快”。与常规水基压裂相比,入井液量少;对储层伤害 低;压后返排快。
中国 . 西安
CO2泡沫压裂工艺流程
在水力压裂的泵注过程中,采用CO2泵注车将液体CO2经过地面三通与冻胶液混合注入井 内。利用液态CO2与冻胶液的混合液进行加砂压裂施工。
60
B-18
50
时间(min)
40
30
20
Hale Waihona Puke 100050
100
150
200
250
不同起泡剂水溶析液水的量(泡ml沫) 稳定性对比
(3)CO2泡沫压裂液添加剂优选 • 起泡剂优选
从起泡效 率和泡沫稳 定性对比看, FL-36起泡剂 性能最好, B-18和YPF-1 起泡剂性能 相当。

二氧化碳压裂页岩技术

二氧化碳压裂页岩技术

二氧化碳压裂页岩技术
二氧化碳压裂是一种新兴的页岩气开采技术。

它利用高压二氧化碳替代传统的水和化学品作为压裂液,将其注入到页岩岩层中,从而使岩石裂缝扩大,释放出埋藏在其中的天然气。

相比于传统压裂技术,二氧化碳压裂具有更高的效率和更少的环境影响。

二氧化碳压裂技术的优势在于其压裂液为二氧化碳,不仅可以减少对地下水资源的污染,还可以将二氧化碳气体注入到岩层中进行封存,起到减缓气候变化的效果。

此外,二氧化碳压裂所需的水资源也较少,适用于缺水地区的页岩气开采。

不过,二氧化碳压裂技术也存在一些挑战,例如二氧化碳的成本较高、压裂液的注入需要更高的压力等。

此外,岩层中的二氧化碳含量也会影响二氧化碳压裂的效果。

总体来说,二氧化碳压裂技术是一种有前途的页岩气开采方法,其环境友好、高效节能的特点使其备受关注。

未来随着技术的不断进步,二氧化碳压裂技术的应用前景也将变得更加广阔。

- 1 -。

二氧化碳致裂施工工法

二氧化碳致裂施工工法

二氧化碳致裂施工工法一、前言随着城市化进程的不断加快,大型建筑的兴建越来越普遍。

在建设过程中,地下室和地下通道的施工成为了一项必不可少的工作。

然而,地下施工与传统的地上建筑施工相比,存在许多独特的挑战和难点。

其中,最主要的问题就是如何在不对环境造成过多影响的前提下,高效地实现地下施工。

为此,二氧化碳致裂施工工法应运而生。

该工法能够在不破坏周边建筑和环境的前提下,快速并安全地实现地下施工,具有较高的应用价值。

二、工法特点二氧化碳致裂施工工法是一种新型的地下开挖施工工法。

它的主要特点是施工采用二氧化碳致裂技术,即利用二氧化碳的高压作用将土壤强行分裂,实现地下的开挖。

该工法的主要特点包括以下几点:1. 施工效率高:相比传统的地下开挖工法,二氧化碳致裂施工工法效率更高。

因为二氧化碳致裂技术可直接分解地下土壤,快速解决开挖的问题,从而缩短工程进度。

2. 对环境影响小:在进行地下施工时,周边建筑和环境常常面临很大的影响。

而使用二氧化碳致裂施工工法则可最小化对周边环境的影响。

这是因为该工法可保持准确的施工精度,并且能够在不破坏地下和地上设施的情况下实现施工,最大限度地减轻了施工对周边环境造成影响的情况。

3. 施工成本低:二氧化碳致裂施工工法施工过程中需要的材料和设备都非常简单,成本相对较低,且使用寿命较长,从而可以有效降低施工成本。

4. 适应范围广:二氧化碳致裂施工工法适应范围广泛。

它可以用于地下隧道、市政管网、地下综合管廊、地下停车场等多种场景下的地下施工,也能够应对不同种类不同材质的土壤。

三、适应范围二氧化碳致裂施工工法适用于多种场景下的地下开挖工程,其中包括但不限于:1. 地下车库/停车场2. 地下综合管廊3. 地下绿化带4. 地下通道5. 地下隧道6. 市政管网7. 地下商场四、工艺原理二氧化碳致裂施工工法的工艺原理是基于二氧化碳的特性。

二氧化碳是一种常见的气体,与其他气体相比,其分子直径较小,可以穿透更细小的孔洞和裂隙。

二氧化碳压裂增产技术

二氧化碳压裂增产技术

二氧化碳压裂增产技术摘要:近年来,二氧化碳压裂法作为一种新型的非水压裂法已被广泛地用于国外和国外的非传统石油资源的开采。

二氧化碳压裂工艺主要有二氧化碳泡沫和二氧化碳干压裂化两种工艺,对于非传统油藏(尤其是低压、低渗透、水锁、水敏伤害)的工艺改进具有重要作用。

为解决二氧化碳压裂增产问题,本文综述了二氧化碳压裂技术的原理、施工工艺、压裂液体系、设备要求等,并对当前的问题及发展方向做了简要的介绍,以期为相关人员(或工程)提供参考。

关键词:二氧化碳;压裂增产CO2 fracturing stimulation technologyXI Shangyong,XIA Xuhua,BAO Li(CNPC Xibu Drilling Engineering Company Limited Tuha Downhole operation company)In recent years, as a new non hydraulic fracturing method, carbon dioxide fracturing has been widely used in the exploitation of unconventional oil resources at home and abroad. Carbon dioxide fracturing technology mainly includes carbon dioxide foam and carbon dioxide dry pressure cracking, which plays an important role in the process improvement of unconventional reservoirs (especially low pressure, low permeability, water lock, water sensitive damage). In order to solve the problem of CO2 fracturing stimulation, this paper summarizes the principle, construction technology, fracturing fluid system, equipment requirements, etc. of CO2 fracturing technology, and briefly introduces the current problems and development direction, in order to provide reference for relevant personnel (or Engineering).Key words:carbon dioxide;Fracturing stimulation引言近几年,由于我国石油消费的日益增长,石油对外依赖性已达60%,而随着国内石油产区的不断减少,石油产量的不断减少,石油资源的供应也面临着严峻的挑战。

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表 泡沫液与清水的摩阻
液体名称 注入排量(m3/min) 环 空 (MPa/1000m) (ф139.7mm 套 管 与 ф60.3mm 油管) 摩阻系数 3.0 14.0 6.2 清水 3.5 20.0 9.0 4.0 23.0 10.8 50%质量的泡沫液 3.0 7.0 4.1 3.5 9.0 5.4 4.0 10.2 6.0
由于CO2泡沫压裂工艺的上述技术限制,在深井(大于3800m)
和要求大规模的情况下,采用CO2段塞增能压裂,同样具有泡沫 压裂低伤害、滤失小、返排快的优点。
三、CO2压裂施工工艺技术
7、CO2压裂施工井场布置
1)CO2设备的摆放应离其它设备和井口尽可能远,CO2增压泵和罐
车距离其它设备和井口至少15m。 2)CO2设备的摆放区域应远离工作人员区域并处于下风口。
三、CO2压裂施工工艺技术
7、CO2压裂施工井场布置
三、CO2压裂施工工艺技术
8、 CO2压裂优势
室内试验和现场实践证明,CO2压裂具有更好的增产效果,这主要是:

在压裂后,CO2可与地层水反应生成碳酸使体系的PH值降低,可减少对地层的伤害; CO2体积膨胀系数是1:517, CO2液体转化为气体后膨胀的气体可以为地层增加能量将液 可降低采出流体的表面张力最高降幅可达到5倍,加速压后的返排,是低压储层理想 加入CO2的压裂液产生的假塑性液体具有很好的传导性,在低渗油藏能很好地控制液 压裂液效率高,在相同液量下,裂缝穿透深度大 ; 充满泡沫的液体极大地减少了与地层接触的液量,对地层造成伤害小,特别是对粘土 CO2泵注时为液体其静液柱压力高,可有效降低地面泵压。
三、CO2压裂施工工艺技术
3、CO2泡沫压裂液
CO2泡沫压裂液是由液态CO2 、水冻胶和各种化学添加剂组成的
液-液两项混合体系。 在向井下注入过程,随温度的升高,达到31℃临界温度后,液
态CO2开始气化,形成以CO2为内相,含高分子聚合物的水基压裂液
为外相的气液两相分散体系。
三、CO2压裂施工工艺技术
体从裂缝中驱出;

的液体;

体地滤失;

含量高的水敏地层可减少粘土膨胀 ;

四、CO2压裂施工工艺选井选层原则
根据CO2的特性,分析CO2压后的地层渗透率保持率及CO2 对原油粘度的影响,结合目前中原压裂设备现状、已压裂井层的效 果分析评价,总结CO2压裂井的条件:
四、CO2压裂施工工艺选井选层原则
压裂液的返排能力,达到快速排液之目的。CO2段塞增能压裂的施工流程与CO2
泡沫压裂完全相同,施工步骤也一样。由于CO2在预前置液前面,携砂液中没 有液体的CO2,因此,携砂液中支撑剂比例高,裂缝中铺砂浓度高,同时,CO2
的存在有利于聚合物在地层条件下降解,减少聚合物残渣数量,有利于提高裂
缝的导流能力。
能压裂井80余井次,CO2吞吐10余井次,施工成功率100%,并
且取得了良好的增产效果。
2. CO2压裂设备介绍
全套CO2机组包括8台COC22T型CO2罐车,两台IC-331型增压泵车以及 与之配套的气控扫线车等。
CO2罐车采用德国梅塞德斯—奔驰公司生产的4140K底盘,罐体容积22吨
,实际装载能力18吨。主要包括CO2容积罐,4“增压泵,增压泵液压控制系 统,液体排放控制系统等。每台罐车都可以利用其增压泵独立的向高压泵进 行灌注供液,从而满足压裂、吞吐等施工工艺的需求。 CO2增压泵车采用德国梅塞德斯—奔驰公司生产的2031AK底盘,主要包 括台上卡特3116TA发动机、液压系统、吸入管汇、液气分离瓶、增压泵系统 、排出管汇、控制面板等。台上发动机额定功率为190马力,增压泵的最大排 量为4.65m3/min。
三、CO2压裂施工工艺技术
5、不同温度下CO2对原油粘度的影响
120 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 温度 0C 原油粘度mPa.s 半饱和CO2原油粘度 饱和CO2原油粘度
三、CO2压裂施工工艺技术
6、目前国内CO2压裂工艺技术的限制: (1)、施工规模;受二氧化碳罐车数量限制 (2)、施工压力/井深;受地层温度限制
Eta [mPas] Gp [1/s]
耐温能力:120℃
交联时间:可根据井况条
件调整 耐剪切稳定性:120℃、 170S-1、90min,粘度 ≥200mPa.S。
三、CO2压裂施工工艺技术
(3)CO2泡沫压裂液摩阻特性
CO2气化后形成泡沫,施工摩阻增加,CO2泡沫液的摩阻为清水的45 -70%左右,当泡沫液中加入支撑剂后,随着支撑剂浓度增加,摩阻也相 应增加,压裂液摩阻增加大于静液柱压力增加引起的施工泵压下降,表现 出来是施工泵压上升。
ф88.9mm 油管
三、CO2压裂施工工艺技术
(3)CO2泡沫压裂液摩阻特性
在室内实验、 压力拟合分析的基 础 上 , 总 结 出 CO2 泡沫压裂液在不同 施工排量、管柱下 的施工摩阻。
2
1.6
摩 阻
1.2
Mpa/100m 0.8
0.4
0 2 2.5 3 3.5
流体与摩阻关系图
2-7/8"油管(CO2泡沫质量65%) 2-7/8"油管(胍尔胶)
4 3
砂浓度 Kg/m3
排量 m3/min
6.0
600
排量 m3/min
三、CO2压裂施工工艺技术
4、滤失性能
泡沫流体的降滤失性能 良好,在相同条件下,其滤 失系数比水、交联冻胶要小。 泡沫流体滤失系数低, 是由于它本身独特的结构决 定了它具有良好的抗滤失能 力,这是由泡沫的气相和液 相之间的界面张力造成的。 当泡沫流体进入微细孔隙时, 需要有较大的能量以克服表 面张力和气泡的变形。
套管压力 MPa
40
砂浓度 Kg/m3
60
6.0
600
30 4.0 20
油管压力 MPa
20
2.0
200
油管压力 MPa
40
4.0
400
400
10
2.0
200
0 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00
0.0
0
0 02:30:00 03:00:00 03:30:00
0.0
二、CO2施工队伍及设备状况简介:
1.队伍介绍:
CO2 压裂队伍成立于2002年2月,主要负责CO2泡沫压裂及
相关工艺技术的设计和施工,全体主要指挥人员都经过美国斯 伦贝谢公司和双SS公司的专业技术培训。成立至今,独自完成
了100余井次的CO2压裂井的设计和施工,其中井深超过3500M
的凝析气井4口,有2口井压裂井段大于3700M,最大施工井深 超过4100米,已经累计完成了CO2泡沫压裂井20余井次,CO2增
①地层压力系数低、能量不足、严重亏空、压裂液返排困难的产层。
②水敏性较严重的油气层。 ③粘土矿物含量高,易发生敏感威胁的产层。 ④气藏产水造成水锁产气量低甚至不产气的井。
⑤井筒状况良好,套管完好、井况清楚。
⑥油气层深度一般小于4500m,地层温度小于145℃。
五、CO2压裂工艺技术应用概况
(1)CO2压裂液体系 酸性环境交联压裂液:YF800LPH体系(Schlumberger)。
液体组成:稠化剂、交联剂、pH调节剂、起泡剂、温度稳 定 剂、破胶剂等 。
压裂液交联环境:pH= 5.5-6.5 。
发泡技术:起泡剂浓度0.4%,清水外相25℃,表面张力
23.6mN/m,起泡效率大于450%。在静态50℃下半 衰期为28分钟,在静态85℃下半衰期为15分钟。当
CO2压裂工艺技术简介
压裂工程部 井下特种作业处
中国石化 中原石油勘探局
目录
一、CO2压裂施工工艺技术状况及发展趋势 二、CO2施工队伍及设备状况
三、CO2压裂施工工艺技术
四、CO2压裂施工选井选层原则
五、CO2压裂工艺技术应用概况
一、 CO2压裂施工工艺技术状况及发展趋势 (国外)
国外泡沫压裂技术始于60年代末期的美国, 70年代得到了 较快的发展,70~80年代泡沫压裂技术逐渐成熟,1980年底,在美国 东德克萨斯州成功地进行了几次大型泡沫压裂施工,泡沫液用量最 大已达到2233m3,加砂530t, 1985年美国已进行约3600井次的泡沫压 裂作业,约占总压裂井次的10%。1986-1990年,采用泡沫压裂的比 例由20%上升到50%。90年代以后在北美地区(美国和加拿大)油、气 井的90%均采用泡沫压裂技术。
三、CO2压裂施工工艺技术
1、CO2基本物理化学性质:
1、在物理上,CO2有三种不同相态,气态、液 态和固态,其临界温度和压力分别为31℃和 9.39MPa。在-18℃液态条件下,CO2泡沫密度为 1.020g/cm3,转化为0℃,l大气压(绝对压力) 下的气态标准体积为517m3。 2、CO2物理化学性质较稳定,不易与空气中其它 气体反应。但是在溶液中能同金属反应,随着 温度的升高,还可以同许多物质发生反应。CO2 溶于水生成碳酸,其pH值一般为3.3~3.7。
一、 CO2压裂施工工艺技术状况及发展趋势 (国内)
国内,近几年中原、长庆、大庆、吉林等油田也开展了泡沫压裂
的现场试验工作,CO2泡沫压裂在中原、胜利、四川、吉林勘探、开发
井进行施工取得明显效果。 如孤北古1井压后使用5mm油嘴排采,初期日产气7.8×104m3,最 高11.9×104m3,日产液50-60m3,3天累计排液200 m3,地层未见出砂 现象。合5井25号层 ,压后日产气14.27×104m3,产量提高了7倍;木 126区块新井投产时,于1998年4月在126-89井采用了CO2压裂。压后与 该区块同一时期投产7口井的数据相比,采用CO2压裂,初期采油强度 达1.238t/d.m,而其它7口井平均为0.255t/d.m,增加幅度高达385.4%, CO2泡沫压裂技术优势明显。
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