二氧化碳压裂增产技术
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 -。
CO2_气相压裂增透技术在王庄煤矿的应用
２
１ 试验地点概况
本次试验地点选择在王庄煤矿 ５４０ 回风大巷一
进,保证孔平直、光滑;压裂钻孔的深度尽可能的
面位于太长 高 速 以 西,北 栗 村 以 南;井 下 位 置 东、
２
３ 压裂施工工艺
(
１)施工前检查确保每根 CO２ 预裂器完好并能
数.如果孔内压力较大 (大于 ０
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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
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
二氧化碳在油井中的应用
二氧化碳在油井中的应用引言：二氧化碳是一种常见的气体，它在油井中有着广泛的应用。
二氧化碳的化学性质稳定，易于获取和使用，因此它被广泛应用于油井开采和增产过程中。
本文将详细介绍二氧化碳在油井中的应用，包括二氧化碳驱油、二氧化碳压裂和二氧化碳注入。
一、二氧化碳驱油二氧化碳驱油是指通过注入二氧化碳气体来推动原油向油井井口移动的一种增产方式。
二氧化碳在地下的高压下，能够渗入油层中，与原油发生物理、化学反应，降低原油的粘度和表面张力，提高了原油的流动性。
此外，二氧化碳的气体膨胀性能也能够推动原油向油井井口移动。
通过二氧化碳驱油技术，可以有效地提高油井的采收率，延长油田的寿命。
二、二氧化碳压裂二氧化碳压裂是指在油井开采过程中，通过注入高压二氧化碳气体来破裂油层，并将原油从裂缝中释放出来的一种技术。
二氧化碳具有良好的渗透性和膨胀性能，可以在地下形成高压环境，使原油从油层中迅速释放出来。
与传统的水力压裂相比，二氧化碳压裂能够更好地保持油层的渗透性，提高原油的产量。
三、二氧化碳注入二氧化碳注入是指将二氧化碳气体注入到油井中的一种增产技术。
通过注入二氧化碳气体，可以改变油藏的物理性质，增加油层的压力，促使原油从油层中流出。
此外，二氧化碳还具有溶解原油的能力，可以提高原油的提取率。
二氧化碳注入技术在油井增产中具有广泛应用，能够有效地提高油井的产量和采收率。
四、二氧化碳的优势和挑战二氧化碳在油井中的应用具有以下几个优势。
首先，二氧化碳是一种环境友好的气体，与地球大气层中的二氧化碳没有任何区别，不会对环境造成污染。
其次，二氧化碳的获取和使用成本相对较低，适用于各种油田开采条件。
此外，二氧化碳的应用范围广泛，不仅可以用于常规油田开采，还可以用于页岩气、煤层气等非常规能源的开发。
然而，二氧化碳在油井中的应用也面临一些挑战。
首先，二氧化碳的获取和输送需要一定的成本和技术支持。
其次，二氧化碳的注入量和压力需要精确控制，否则可能会导致油井产量下降或油井堵塞。
油井二氧化碳压裂增产技术应用与认识
油井二氧化碳压裂增产技术应用与认识发布时间：2021-12-24T08:11:00.188Z 来源：《科学与技术》2021年27期作者：赵殿武[导读] 本文介绍了二氧化碳压裂增产技术的基本原理及其特点，分析了某油田某油层前期试验井压裂效果，为低产低渗透油田的增产改造技术探索了新途径赵殿武大庆油田天然气分公司油气加工八大队摘要：本文介绍了二氧化碳压裂增产技术的基本原理及其特点，分析了某油田某油层前期试验井压裂效果，为低产低渗透油田的增产改造技术探索了新途径。
关键词：二氧化碳、压裂、增产、应用与认识采油某厂所属油田属低渗透油田，增产的主要措施是压裂改造，随着油田开发时间的延长，选井、选层越来越困难，现有工艺增产效果变差，有些井甚至收不回成本，因此急需研究探索新的工艺措施，为低渗透油层的增产改造提供技术保证。
近年来，新兴的CO2压裂技术在低渗透油层增产过程中见到较好的苗头。
为深入开展试验研究，探索低渗透油层增产改造新技术，2019年开展了二氧化碳压裂增产技术现场试验，初步见到较好效果。
一、二氧化碳压裂技术工艺原理及特点1、二氧化碳的基本性质（1）在-56.6℃和0.531MPa(绝对)的条件下,气态、液态和固态三种形态同时存在，即为CO2的三态点。
（2）在大气压条件下，固态CO2在其温度达到-78.5℃时，便开始升华。
超过30.6℃时CO2为气态，超过这个临界温度增加压力也不能使之转变到液态。
2、二氧化碳压裂增产技术机理二氧化碳压裂液是由液态二氧化碳、原胶液和各种化学添加剂组成的混合液，该混合液向井下注入过程中温度逐渐升高，二氧化碳开始汽化，形成气液两相混合液（即二氧化碳为气相，原胶液为液相），其携砂性能取决于气泡稠密密封结构，在该结构中，各个气泡都影响其它气泡的流动性，从而使泡沫具有粘度，因而具备压裂液的特性。
分析二氧化碳特性及其增产机理，主要表现在以下几方面：（1）CO2泡沫压裂液具有低滤失性，能够抑制水基压裂液对地层粘土产生的膨胀作用，同时水基压裂液用量大幅度减少，能够降低压裂液对地层的污染,减少对地层的损害。
二氧化碳蓄能压裂技术在吉林油田的应用
二氧化碳蓄能压裂技术在吉林油田的应用随着人们对能源领域的需求不断增长，石油等化石燃料的采储过程也在不断改进和优化。
在吉林油田中，二氧化碳蓄能压裂技术应用得越来越广泛。
这项技术的成功应用，不仅大大增加了油田产量，也为其他类似油气田的开发提供了重要的参考。
一、二氧化碳蓄能压裂技术的原理该技术是利用二氧化碳的高压和压缩性质，将其注入油藏岩石缝隙中，达到提高储层内压力，促进油气向井口流动的效果。
在这个过程中，通常需要先将油田内的水、油和杂质等杂质抽取出去，然后再通过高压气体注入的方式将CO2注入到岩层中。
在压力达到一定程度之后，再通过压裂技术破碎储层的岩层，增加储层的渗透性，使得原本被困在储层之中的油气得以顺畅地流动至井口。
二、该技术在吉林油田的应用目前，在吉林油田中，二氧化碳蓄能压裂技术被广泛应用。
在2019年，吉林大庆油田挖掘了一口总储量达到8200万吨的油井，通过采用该技术并配合节能降耗技术，使得油井的产量达到每天800吨，相比较于之前的400吨，增产了一倍之多。
在这个过程中，二氧化碳蓄能压裂技术起到了至关重要的作用。
同样的，该技术在吉林油田的其他油井中也得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步和完善，相信该技术在未来还将有更广泛的应用空间。
三、结论二氧化碳蓄能压裂技术作为一项新兴的能源开采技术，正在逐渐得到人们的认可并不断完善。
在吉林油田中，该技术的成功应用，为其他油气田的开发提供了很好的借鉴，也为油田经济效益的提高做出了重要的贡献。
未来，随着技术的进一步发展，相信该技术将会在更广泛的领域中得到应用，并为人类的可持续发展做出更大的贡献。
四、该技术的优势该技术的优势主要有如下几个方面：1.协调环境保护和经济利益该技术通过注入二氧化碳，实现高效、低成本、环保的储气库建设和调峰能量储存。
同时，它在处理废气方面也有很好的应用，对于稳定大气环境、降低碳排放，保障生态环境有着重要作用。
2.提高采收率采用该技术，可以充分利用油藏中的压缩气体，充分发挥废气利用作用，同时压力的改变也会促进储层内的油气向井口流动，从而提高采收率，减少废气排放和环境污染。
二氧化碳气体爆破矿山开采提高产量的方法
二氧化碳气体爆破矿山开采提高产量的方法首先，选择适当的二氧化碳气体爆破技术。
目前，常用的二氧化碳气体爆破技术有超高压二氧化碳爆破和低温液态二氧化碳爆破。
超高压二氧化碳爆破技术利用超高压二氧化碳气体压力将能量释放于矿石中，达到破碎的目的。
低温液态二氧化碳爆破技术通过将液态二氧化碳直接喷射到矿石上，利用温度降低和液态冲击力对矿石进行破碎。
选择适当的二氧化碳气体爆破技术可以根据矿石种类、破碎需求等因素进行综合考虑。
其次，进行矿石预处理以提高爆破效果。
在进行二氧化碳气体爆破之前，可以对矿石进行预处理，如加湿、分级等。
加湿可以增加矿石的黏性和可塑性，利于矿石爆破。
分级可以将矿石按照不同粒度进行分类，使得爆破更加均匀。
矿石预处理可以提高爆破效果，增加产量。
再次，合理设计爆破方案以优化产量。
合理设计爆破方案应考虑矿石性质、矿山结构、爆破参数等因素。
例如，根据矿石的硬度和脆性，可以选择相应的爆破参数，如二氧化碳气体压力、温度、爆破孔深度和孔距等，以达到最佳爆破效果。
同时，还可以根据矿山结构，合理布置爆破孔位和孔网，避免过多浪费二氧化碳气体，提高爆破效率和产量。
最后，加强监控和管理以确保安全和效果。
在进行二氧化碳气体爆破的过程中，需要进行严格的监控和管理。
例如，需要对二氧化碳气体的压力、温度等参数进行实时监测，保证系统的正常运行。
同时，还需要进行安全防护和预防控制，如加装安全阀、防爆设备等，确保爆破过程安全可靠。
此外，还应加强对爆破施工人员的培训，提高他们的技术水平和安全意识。
总之，二氧化碳气体爆破是一种有效提高矿山开采产量的方法，通过选择适当的爆破技术、进行矿石预处理、合理设计爆破方案以及加强监控和管理，可以达到最佳开采效果。
随着技术的不断进步和推广应用，相信二氧化碳气体爆破技术在未来的矿山开采中将发挥越来越重要的作用。
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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 technology
XI 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。
根据资料显示，我国每年新开发的石油储量中70%都是低渗和非传统类型石油资源，而在国内的能源需求量日益增长的情况下，石油类的非传统类型石油资源日益得到人们的关注。
目前，我国石油勘探和开采的主要方法是采用大型的水力压裂法，不仅耗水量大，而且环境污染严重，因此二氧化碳干法开采技术作为一种新型的技术，正逐步发展为石油勘探新的发展趋势。
1.二氧化碳压裂増产技术机理
二氧化碳压裂液是由液态二氧化碳、原胶液以及多种化学助剂等多种物质构成的液体。
当将这种混合物注入井口时，随着温度的上升，CO2将会蒸发，形成一种气体和液体的混合物（即，CO2是气体，原胶是液体），这种液体依赖于气态密封，在这种结构中，单个的气泡对其他泡沫的流动产生了作用，由此产生了泡沫的黏性，因此，它具有压裂液的性质。
二氧化碳的性质和产量机制，包括：①CO2发泡剂的过滤性能较差。
CO2压裂剂可有效地抑制地层中发生膨胀，并显著地减少了压裂剂的使用，从而减轻了压裂液对储层的影响。
②返排性好。
CO2在储层中，气泡张应力为清水的20%~30%，并随油藏蒸发而增大。
③对淤泥进行解堵并对其进行抑制作用。
二氧化碳在水溶液中溶解，生成弱酸，造成了土壤液体的酸化，从而降低了土壤泥沙地迁移，阻止黏土的膨胀率。
④溶解度高。
在低饱和压下，能够在较低的储层中溶解，大大降低了原油的黏性，增加了产量[1]。
2.CO2干法压裂技术
（1）CO2干法压裂介绍。
CO2干式压裂技术是将CO2液体作为压裂液，用地面上的压力泵将其大量喷射，再用CO2液体将裂隙扩大，再开启密封混合器，将其灌注至油井中，在地层中开辟出一条更大的渗透通路，以提高油藏产量。
CO2干式压裂液是一种采用液体CO2替代传统工艺。
CO2压裂油气化易膨胀，滤失性低，易返排；CO2压裂液不仅能有效降低水锁、水敏对油藏的损害，而且对低渗、低
压、强水敏、水锁等油藏的压裂工艺有较好的技术优越性，而且还能克服水基压
裂液系统大量浪费、返排不完全导致地下水污染、污水处理成本昂贵等弊端，对
非常规油气的开发具有广泛的应用潜力。
（2）CO2干法压裂工艺流程。
CO2干法压裂工艺采用不含水分、不损害液体CO2作为载体进行压裂工艺。
CO2干法压裂技术分为：液态CO2加砂型、液态CO2/N2型，这些都是干法压裂技术发展的3个不同时期。
①液体CO2加砂干式压裂技术。
液体CO2加砂机以100%液体CO2为载体进行压裂，其生产工艺较为简略。
上个世
纪八十年代初期至九十年代末期，这种方法已被加拿大大量使用。
②液体CO2/N2
干压裂解技术，它是将N2添加到液体CO2和含水溶液中进行压裂的一种工艺方法。
与单纯采用液体CO2进行加砂压裂比较，该工艺既可降低液体CO2的使用，又可提高过滤效果，降低工程泵压力，降低操作费用。
③液体CO2/N2泡沫干法压裂工艺，是 BJ公司研制的一种新型的发泡法，它可以将起泡剂充分溶于液体CO2中，并
在其上调整氮气注入的用量，从而达到良好的稳定性、高粘度、不损害储层的效果。
（3）CO2干法压裂发展趋势。
经过50多年的研究与现场实验，CO2干式压裂
技术已逐渐趋于完善，但仍然存在着诸如CO2摩擦阻力大、相态变化难以预测、
携砂性能差、压裂设备要求高、存在安全隐患等问题。
世界上许多国家的能源科
研单位和油田企业都在寻找一种新的高效的技术──超临界CO2干法压裂工艺。
在高温高压条件下（在31.26摄氏度以上、7.38 MPa以上）下，CO2的液体间作
用力较低，密度较高，流动性较强。
其具有传统CO2压裂工艺的所有优势，施工
压力小，对混砂机的需求也较小，是今后CO2干燥工艺发展的方向[2]。
3.结语
CO2压裂工艺由于其滤失量低，返排性能好，对地层伤害较小，在早期压裂
的作用优于常规和多裂缝压裂。
尽管CO2压裂在前期比普通、多裂缝压裂要好，
但压后4个压裂的下降幅度要大，下一步要注意压后防护，并观测CO2压裂的持
续时间和累计增油晕量。
完善压裂工艺各个环节，保证工艺的正常运作。
参考文献
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