二氧化碳壓裂技術(shù)

1、 恒定內(nèi)相施工方式恒定內(nèi)相施工方式 增加支撐劑濃度時，保持壓裂液基液排增加支撐劑濃度時，保持壓裂液基液排 量穩(wěn)定，但相應(yīng)降低液體量穩(wěn)定，但相應(yīng)降低液體coco2 2的排量，其的排量，其 降低值等于支撐劑的絕對排量，使內(nèi)相降低值等于支撐劑的絕對排量，使內(nèi)相 ( (氣體十固體氣體十固體) )和外相和外相( (液體液體) )保持平衡，保持平衡， 以保證壓裂液的粘度恒定。以保證壓裂液的粘度恒定。 優(yōu)點：既可適當提高砂液比，又可避免井口壓力過高，優(yōu)點：既可適當提高砂液比，又可避免井口壓力過高， 缺點：減少了高砂比段助排的缺點：減少了高砂比段助排的coco2 2量，增加了現(xiàn)場操作的難度。量，增加了現(xiàn)場操作

2、的難度。 v g f =100% q v +v lg 實例實例1 1：恒內(nèi)相：恒內(nèi)相coco2 2泡沫壓裂施工泡沫壓裂施工 coco2 2排量隨支撐劑排量排量隨支撐劑排量 的增加而減少。在泵前的增加而減少。在泵前 置液結(jié)束時泵注壓力達置液結(jié)束時泵注壓力達 到最大值，但隨著加入到最大值，但隨著加入 支撐劑，由于流體靜液支撐劑，由于流體靜液 柱壓力的增加，泵注壓柱壓力的增加，泵注壓 力平穩(wěn)下降。力平穩(wěn)下降。 實例實例2 2：常規(guī)：常規(guī)coco2 2泡沫壓裂施工泡沫壓裂施工 加砂后，泵注壓力馬上加砂后，泵注壓力馬上 升高。表明泡沫質(zhì)量的升高。表明泡沫質(zhì)量的 變化會產(chǎn)生很高的摩阻。變化會產(chǎn)生很高的摩阻

3、。 從施工壓力的上升趨勢從施工壓力的上升趨勢 來看，如果最大限壓再來看，如果最大限壓再 低些，這次施工就會被低些，這次施工就會被 迫過早停工，導致施工迫過早停工，導致施工 失敗。失敗。 6 1 國內(nèi)泡沫壓裂液體系發(fā)展歷程國內(nèi)泡沫壓裂液體系發(fā)展歷程 2 國內(nèi)國內(nèi)co2泡沫壓裂液體系泡沫壓裂液體系 a.a.基液性能及泡沫壓裂液半衰期基液性能及泡沫壓裂液半衰期 2525、170s170s-1 -1剪切速率條件下： 剪切速率條件下： 未形成泡沫之前基液黏度為未形成泡沫之前基液黏度為 99.0mpa.s99.0mpa.s，phph值為值為7.07.0。 形成泡沫壓裂液后，形成泡沫壓裂液后， 在在2525

4、、0.1mpa0.1mpa 條件下測得泡沫流體的半衰期條件下測得泡沫流體的半衰期 為為360minph360minph值為值為4.04.0， b.b.耐溫耐剪切性能耐溫耐剪切性能 2 c. c.流變性動態(tài)模擬流變性動態(tài)模擬 11 使用多功能泡沫流動回路裝置，使用多功能泡沫流動回路裝置， 測定不同泡沫質(zhì)量的測定不同泡沫質(zhì)量的coco2 2泡沫壓裂泡沫壓裂 液的流變性能。在溫度不變情況液的流變性能。在溫度不變情況 下，隨著泡沫質(zhì)量由下，隨著泡沫質(zhì)量由20%20%增加到增加到 60%60%，表觀黏度由，表觀黏度由60mpa60mpas s上升到上升到 125mpa125mpas s（。泡沫質(zhì)量較低時

5、壓裂（。泡沫質(zhì)量較低時壓裂 液的泡沫顆粒大，均勻性較差；液的泡沫顆粒大，均勻性較差； 泡沫質(zhì)量較高時泡沫顆粒較小且泡沫質(zhì)量較高時泡沫顆粒較小且 均勻性好。均勻性好。 c. c.流變性動態(tài)模擬流變性動態(tài)模擬 11 使用多功能泡沫流動回路裝置，使用多功能泡沫流動回路裝置， 測定不同泡沫質(zhì)量的測定不同泡沫質(zhì)量的coco2 2泡沫壓裂泡沫壓裂 液的流變性能。在溫度不變情況液的流變性能。在溫度不變情況 下，隨著泡沫質(zhì)量由下，隨著泡沫質(zhì)量由20%20%增加到增加到 60%60%，表觀黏度由，表觀黏度由60mpa60mpas s上升到上升到 125mpa125mpas s（。泡沫質(zhì)量較低時壓裂（。泡沫質(zhì)量較

6、低時壓裂 液的泡沫顆粒大，均勻性較差；液的泡沫顆粒大，均勻性較差； 泡沫質(zhì)量較高時泡沫顆粒較小且泡沫質(zhì)量較高時泡沫顆粒較小且 均勻性好。均勻性好。 d. d. 濾失特性濾失特性 常規(guī)水基壓裂液主要靠黏彈性流常規(guī)水基壓裂液主要靠黏彈性流 體的濾液在壓裂縫表面形成致密體的濾液在壓裂縫表面形成致密 濾餅而降濾失，泡沫壓裂液體系濾餅而降濾失，泡沫壓裂液體系 除此機理之外，還有氣、液兩相除此機理之外，還有氣、液兩相 泡沫降濾失機理。使用多功能回泡沫降濾失機理。使用多功能回 路泡沫試驗裝置測定泡沫壓裂液路泡沫試驗裝置測定泡沫壓裂液 與常規(guī)水基壓裂液的濾失性能的與常規(guī)水基壓裂液的濾失性能的 結(jié)果，泡沫壓裂液

7、的降濾失作用結(jié)果，泡沫壓裂液的降濾失作用 比水基壓裂液顯著，交聯(lián)泡沫壓比水基壓裂液顯著，交聯(lián)泡沫壓 裂液的濾失量更低。裂液的濾失量更低。 e. e. 巖心傷害巖心傷害 使用巖心傷害試驗裝置，分別測使用巖心傷害試驗裝置，分別測 試了清水和泡沫壓裂液對不同巖試了清水和泡沫壓裂液對不同巖 心的傷害情況（注液壓差為心的傷害情況（注液壓差為 7.0mpa)7.0mpa)，液體飽和時間為，液體飽和時間為2h2h，泡，泡 沫質(zhì)量為沫質(zhì)量為53%53%）。由表）。由表5 5可見，由可見，由 于巖心親水性強，孔隙與喉道較于巖心親水性強，孔隙與喉道較 小，毛管阻力強，清水對巖心的小，毛管阻力強，清水對巖心的 傷害

8、達傷害達80%80%以上；而泡沫壓裂液具以上；而泡沫壓裂液具 有兩相，減少了其水相的相對含有兩相，減少了其水相的相對含 量和進入巖心的水量，因此傷害量和進入巖心的水量，因此傷害 率低于率低于61%61%。 3 國內(nèi)國內(nèi)co2壓裂與國外的差距壓裂與國外的差距 長慶油田長慶油田 4 國內(nèi)國內(nèi)co2壓裂技術(shù)應(yīng)用效果壓裂技術(shù)應(yīng)用效果 大慶油田大慶油田 井號 壓裂前壓裂后增產(chǎn) 日產(chǎn)液 (t) 日產(chǎn)油 (t) 含水 (%) 日產(chǎn)液 (t) 日產(chǎn)油 (t) 含水 (%) 日增液 (t) 日增油 (t) 含水 (%) 樹61-6211.51.462.410.810.076.89.38.61+4.4 樹16-511.51.472.06.05.636.24.54.16+4.2 樹33-352.21.8914.08.07.861.85.85.97-12.2 樹36-273.43.206.05.24.3416.51.81.14+10.5 平