CO_2干法压裂液体系的研究与试验

为提高低压、低渗透、强水锁/水敏伤害致密砂岩储层压后产量,开展了CO2干法压裂液体系的研究。采用分子模拟技术,研究液态CO2与提黏剂分子间微观构型,评价不同CO2提黏剂对液态CO2的提黏效果,优选提黏剂,并建立CO2干法压裂液体系配方。通过研究发现,在62~63℃、15~20 MPa条件下,CO2干法压裂液体系黏度提高至5~10 m Pa·s,较超临界CO2的黏度提高240~490倍;对气井岩心渗透率平均损害率为2.75%,对油井岩心渗透率平均损害率为0.98%。该压裂液体系在苏里格气田成功进行了国内第1口CO2干法加砂压裂现场试验,增产效果明显。     

CO_2干法加砂压裂技术研究与实践

CO2干法加砂压裂是以CO2代替常规水力压裂液的一种无水压裂技术,国外(美国和加拿大)的实践成果表明:该方法对低压、低渗透、强水锁/水敏储层的压裂改造效果十分明显。为此,就其增产机理、压裂液体系、密封混砂装置及压裂工艺开展了一系列的试验研究,获得了一系列成果:①CO2提黏技术使超临界CO2黏度提高了240~490倍,改善了CO2压裂液的携砂性和造缝性,是实现CO2干法加砂压裂的一项关键技术;②CO2密闭混砂装置的研制实现了对CO2干法加砂压裂关键装置的配套,能够满足CO2干法加砂压裂作业的施工需要;③CO2干法加砂压裂实现了完全自主返排;④CO2干法加砂压裂利用CO2代替水基压裂液,能够大量节约压裂作业的耗水量,实现循环经济;⑤CO2干法加砂压裂工艺是可行的,对低压、低渗透、强水锁伤害储层具有较好针对性,表现出了良好的增产效果。     

长庆上古生界气层CO2增能压裂工艺

长庆上古气藏物性差,压力系数低,水锁伤害大,采用常规水力压裂,入井液返排困难,气井产量低。在储层改造地质研究的基础上,通过对CO2泡沫压裂技术进行室内攻关,引进开发了CO2泡沫压裂酸性交联技术,优化了CO2泡沫方案设计及现场施工工艺,配套了CO2增能压裂工艺技术。经过现场应用,充分说明了CO2增能压裂是一项行之有效的工艺技术,对于提高单井产量和长庆气田整体开发水平都是有益的。     

液态CO_2驱替对岩心渗透率影响实验研究

选取苏里格气田的2块岩心,借助扫描电镜分析、X-射线能谱分析和全岩X-衍射分析手段,开展了饱和地层水条件下液态CO_2对岩心渗透率影响的研究。研究结果表明,引起岩心渗透率损害的原因有:岩心中微粒及黏土矿物发生运移导致孔喉堵塞;孔隙空间被岩石吸附的CO_2占据;CO_2与地层水中的Ca~(2+)发生化学反应,生成了难溶的CaCO_3垢。     

超临界二氧化碳对致密砂岩力学特性影响的实验研究

超临界二氧化碳压裂改造有利于提高单井产量,但超临界二氧化碳对岩石力学特性的影响规律亟待室内实验分析。利用高温高压岩石三轴仪对致密砂岩开展超临界二氧化碳作用下岩石力学特性测试实验,研究超临界二氧化碳、水等饱和流体作用效果及超临界二氧化碳作用下不同温度、围压和孔压对致密砂岩弹性模量、抗压强度、泊松比和脆性指数的影响规律。实验结果表明:相比无孔隙流体和饱和水,饱和超临界二氧化碳时砂岩抗压强度和弹性模量明显降低;饱和超临界二氧化碳时,温度升高时致密砂岩岩样的抗压强度和杨氏模量增大、泊松比和脆性指数减小,围压增大时致密砂岩岩样的抗压强度和杨氏模量先减小后增大、泊松比先稍有增大后明显减小、脆性指数先稍有减小后大幅降低,孔压增大时致密砂岩岩样的抗压强度、杨氏模量和脆性指数减小、泊松比增大。本文研究结果对于超临界二氧化碳压裂施工参数设计具有一定指导意义。     

特低渗透强敏感性地层压裂工艺技术研究

Ｈ区块属于特低渗强敏感性气藏, 目前处于勘探认识阶段。由于前期对地层认识不清和压裂工艺缺乏针对性等问题, 没有取得明显的勘探成果。通过综合工艺方案优选、 参数优化、 针对性的降滤失措施、 测试压裂技术、 压裂液优化等措施, 形成了针对性较强的压裂工艺技术, 为今后开展进一步研究打下了基础。建议对该区块开展 Ｃ Ｏ ２ 泡沫或 Ｃ Ｏ ２ 干法（ 纯 Ｃ Ｏ ２ ） 压裂等试验, 进一步提高压裂效果, 达到充分认识储层的目的。     

一种高效 CO2干法压裂液体系的开发与应用

CO_2干法压裂液工作效率是改善CO_2压裂流体的携砂性和造缝性的关键,本文以提高纯CO_2流体黏度和降低纯CO_2流体储层滤失系数为目标,采用乳化增黏降滤的技术路线,自主开发出了一种有机硅型CO_2压裂增稠剂(15%表面活性剂SFA+85%氯代环烷烃与正辛醇的混合溶剂(体积比1∶1)),建立了CO_2干法压裂液体系(2%数3%增稠剂+97%数98%液态CO_2),并研究了该体系的溶解分散性、黏度、滤失量及对岩心的伤害情况。研究结果表明,该体系的黏度比纯CO_2的提高500数1000倍,储层条件下对岩心综合滤失系数比纯CO_2的降低了87.8%,对储层岩心无伤害。新型CO_2干法压裂液体系在鄂尔多斯盆地成功开展5口井的现场试验,施工参数和液体效率明显提升,并在国内首次实现了最高砂比25%,最大单层加砂量30 m3的施工规模。图4表5参12     

水平井限流压裂设计中的几个问题的探讨

本文通过分析破裂压力试验以现场实测结果，预测了长庆油田地层水平井的破裂压力，计算了限流压裂参数设计中的射孔参数，分层段流量剖面，叙述了水平井限流压裂裂缝和施工参数设计应考虑的因素，探讨了水平吉限流压裂注入方式。     

预置裂缝压裂割缝参数优选及地面试验研究

为实现最佳割缝效果,在不同砂比、泵压、喷嘴移动速度、喷嘴材质下进行了室内对比试验,优选出割缝工艺参数的合理范围,即5%的砂比、30～35MPa的泵压、4～5mm/min的喷嘴移动速度。并利用优选的参数进行了3次磨料射流切割设备的割缝地面模拟试验,试验中,能够割出宽14～16mm、长63.5～95.5mm、深1.1m的裂缝,说明研制的该套割缝设备及优选的工艺参数能够获得所需的裂缝形态,可为储层的增产改造提供预置裂缝。     

二氧化碳干法压裂技术在苏里格气田的应用

苏里格气田属于三低气田,水锁伤害严重,压后排液困难.如何实现对储层的低伤害、快速返排是储层改造技术面临的一个重要问题.二氧化碳干法压裂技术采用液态二氧化碳作为压裂液,利用压裂液对裂缝壁面冲蚀作用形成的岩石碎屑为支撑剂,压裂后,二氧化碳气化并迅速从地层中返排出来,从而实现了对储层的增产改造.该技术在苏里格气田进行了一口井的成功应用,施工过程顺利,压后改造效果较好.通过施工表现出二氧化碳干法压裂技术能够形成动态裂缝,具有一定的增产、稳产能力,且压后返排迅速.但也存在一系列的缺点,如:施工管路摩阻较高,滤失较大、返排过程中易在管柱中产生冰堵等.总体而言,二氧化碳干法压裂技术在苏里格气田具有一定的适用性,并可以作为低渗透油气井增产改造技术的借鉴.