液态CO2压裂技术在煤层气压裂中的应用

煤层气是一种非常规天然气资源。煤层气储层与常规天然气储层相比具有很大的差异。煤层通常以多个煤层组形式存在，各组之间相距的距离不等，这一特征加上煤岩本身的一些特性，使得煤层压裂与常规储层压裂之间存在一些差异。文章介绍了液态CO2压裂技术的原理、优缺点以及工艺技术特点。对利用液态CO2施工的步骤及效果进行了对比分析，建议在煤层气压裂中有针对性地利用谊项技术；     

长庆上古生界气藏CO2泡沫压裂技术研究

初步形成适合长庆上古生界低渗、低压气藏的气井(井深4000m以内)CO2泡沫压裂工艺技术。在压裂液体系的室内研究中，选用羟丙基胍胶作为交联的增稠剂，研究合成了AC—8酸性交联剂，使压裂液在酸性条件下有较高的黏度和携砂能力，优选出在清水中发泡性能较好的YFP—1发泡剂和CQ—A1、DL—10助排剂。现场压裂施工通过增大CO2用量来增加施工规模，通过提高基液浓度，通过添加表面活性剂以保证压裂液与液体CO2完全混合并乳化，以及保持压裂液一定排量来保证实现较高砂比。现场试验19井次，14井次增产效果明显。与常规水基压裂液相比，CO2泡沫压裂液的返排率提高近50％、返排时间缩短了近40h、对地层的伤害率(平均为48．51％)降低了近30％。     

CO2压裂技术在苏里格气田的应用

针对苏里格气田低压、低渗气藏的特点,以及常规压裂压后液体返排困难,储层水伤害严重的问题,研究利用CO2压裂技术提高压裂液返排效果,减少储层伤害。有针对性地研究了CO2压裂工艺的原理、压裂优化设计技术及压裂配套工艺等。该技术在长庆油田苏里格气田的现场应用表明,应用CO2压裂技术降低了压裂液对气层的伤害,提高了气井单井产量和压裂效果。     

孤北地区二叠系煤成气储集层特征

孤北地区是济阳探区石炭-二叠系保存较为完整的地区。该地区石炭-二叠系具有良好的自生自储式煤成气成藏条件。二叠系储集岩类型主要为粗砂岩和含砾粗砂岩,碎屑矿物组份主要为石英。储集空间类型为原生粒间剩余孔、次生孔隙、晶间微孔、杂基微孔和裂缝等,其中以次生孔隙和裂缝为主。储集层类型属于低孔低渗型。二叠系各组中以上石盒子组孔渗条件为最好,山西组最差。沉积、成岩和构造作用是控制储集层优劣的三大因素,其中以构造作用为主控因素。将孤北地区二叠系储集层分为四类进行评价,结果表明,该区上、下石盒子组属于优质的Ⅰ类和Ⅱ类储集层,孤北古3井区为有利的储集中心地带。     

储层无伤害压裂技术——液态CO2压裂

液态CO2压裂技术是国外近年来发展起来的一项压裂新技术。对其压裂的主要特点、工艺技术等方面做了较详细的介绍和分析,并对中原油田发展液态CO2压裂技术提出了一些建议。     

CO2混气水压裂技术在榆树林油田的应用

从榆树林油田地质特点出发,根据ＣＯ２混气水压裂液的优点,详细论述了ＣＯ２混气水压裂技术的原理及在该油田的应用情况和增产效果,为大庆外围低渗透油田储层压裂改造和低渗透油田高效开发了开辟了一条新路。     

非常规油气CO2压裂技术进展及应用实践

非常规油气是我国重要的接替资源,由于油气储层物性普遍较差,大规模水力压裂是目前比较有效的储层改造技术,但存在耗水量大、储层伤害大、环境污染等问题。CO₂压裂技术充分利用CO₂自身扩散能力强、储层配伍性好、可增加地层能量等特点,具有节水、保护环境、埋存CO₂以及增产等优势。室内实验及现场实践证明,CO₂压裂技术可有效降低储层伤害、改善储层物性,降低岩石起裂压力,促进形成复杂缝网,同时可以高效置换吸附气、降低原油黏度,提高单井产量,CO₂压裂技术相对于水力压裂,压后返排率可提高25%以上,平均单井产量可提高1.9倍以上。通过进一步优化工艺技术,研发配套设备及制定相关标准,探索区块整体开发模式,CO₂压裂技术必将极大地促进我国非常规油气绿色和高效开发。     

超临界CO2压裂技术现状与展望

以水基压裂液开发非常规油气过程中所面临的问题为背景,总结了超临界CO₂压裂技术的独特优势、技术特点、工艺流程及其作业机制。全面分析了超临界CO₂压裂技术的起源、超临界CO₂压裂岩石起裂机制、缝内携砂规律、井筒流动与控制、压裂设备及现场试验等研究发展现状,得到了当前阻碍该技术工业化应用的关键问题,并给出了相应对策。针对超临界CO₂压裂岩石起裂机制的研究多为现象性描述,未来应重视理论分析与模拟实验相结合,给出定量评价方法;超临界CO₂缝内携砂能力的研究除了加强增黏剂方向的攻关力度外,研发纳米纤维实现物理增黏、开发新型低密度支撑剂、提高施工设备技术参数等也是有益的工作。未来超临界CO₂压裂技术将逐渐由直井单层压裂向水平井多级压裂发展并与连续油管拖动压裂相结合,逐渐满足页岩气、煤层气、致密砂岩气等非常规油气的规模化开发需求。     

CO2压裂技术在杏南试验区的应用研究

与常规压裂技术相比,CO2压裂技术具有低滤失、高返排、对油层伤害小、增产幅度大、有效期长等优点,该技术在利用CO2作为介质造缝的同时,还具备在地层温度下CO2快速气化、溶混于原油中、大幅度降低原油粘度和增加溶解气驱能量的独特增产机理.该文对该技术所适用的地质条件、压裂选井的原则及压裂施工的具体流程进行了阐述.杏南试验区3口井CO2压裂的现场应用效果表明,该技术不仅适用于厚油层和老井的重复压裂,而且对于表外储层和有效厚度小于0.5 m的薄差层也具有更好的增产效果.运用压裂有效期内最低增油模型,计算出该技术比普通压裂可多创效5.8～13.8万元, 经济效益更为可观.CO2压裂技术是低压、低渗油层的一项较好的增产改造措施,它扩大了压裂选井选层的范围、提高了压裂效果,在杏南试验区具有广阔的应用前景.     

CO2压裂技术在外围油气田的应用

CO2压裂液是由液态CO2、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，CO2开始汽化，形成气液两相混合液(即CO2为气相，原胶液为液相)，其携砂性能取决于气泡稠密结构，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CO2特性及其增产机理，主要表现在以下几方面：     

CO2泡沫压裂工艺技术在中原油田的实践

针对中原油田开发后期的低压、水敏油气层的特点，对CO2、CO2泡沫压裂液的主要特性以及CO2泡沫压裂工艺技术的主要特点进行了探索。CO2泡沫压裂设计应充分考虑温度和压力对CO2相态变化的影响，应优化施工管柱，最大限度地降低施工压力，应开发多种抗高温、酸性环境交联的压裂液体系，以更加适应中原油田CO2泡沫压裂施工需要。因泡沫压裂液滤失量小，所以施工排量不宜太高，一般以不低于3．2m^3／min为宜。在CO2泡沫压裂液、CO2泡沫压裂优化设计、现场施工质量控制等方面取得了较大的进展，在现场取得了较好的应用效果。     

测试压裂在长庆低渗透油田的应用

测试压裂可有效地确定在特定地层条件下的岩石力学参数,验证固井质量的好坏,与优质压裂液相结合,可有效地控制缝高,对整装区块进行测试压裂,可提高压裂作业的成功率,并能用于确定压裂的施工排量、规模及参数优化。长庆油田应用小型测试压裂技术,获得油井的破裂压力、闭合压力、闭合时间、压裂液的滤失系数等参数,并配合井温测井,确定地层在最大排量条件下的裂缝高度、区块的压裂模式。测试压裂为靖安油田的压裂优化设计提供依据,提高了安塞油田的重复改造成功率。     

复合压裂技术研究及应用

复合压裂技术是将高能气体压裂与常规水力压裂相结合的一项新型增产、增注技术。探讨了复合压裂的造缝机理,给出了复合压裂的设计准则,分析了该技术对套管和水泥环的影响。对应用效果进行了分析。通过33口井的现场试验说明,该技术具有投资增加少、增产效果明显、技术风险小等优点,是低渗透油气藏改造的有效措施。     

清洁压裂液在煤层气井压裂中的应用

清洁压裂液自1997年首次被斯伦贝谢公司研制出以来，已经在国内外油气井的压裂改造中取得了良好的效果。由于清洁压裂液易于彻底破胶、流变性好、携砂能力强，可以提高压裂规模且对地层伤害较小，中联煤层气有限责任公司在陕西省韩城地区选用清洁压裂液对煤层进行了压裂试验，共压裂3口井、8层煤层，施工成功率100%，并取得了良好的压裂效果，压完后的火把高度2～4 m，平均砂比均在30%以上，最高单层加砂68 m³，压后放喷液显示完全破胶（未添加任何破胶剂），放喷初期黏度一般低于10 mPa·s，放喷4 ｈ后黏度均低于5 mPa·s。此次清洁压裂液成功应用于煤层压裂改造在国内外尚属首次，为大规模改造煤层同时尽量降低煤层伤害提供了一条新的途径，文章对清洁压裂液及煤层特点所做的室内研究情况及现场应用情况进行了详细的介绍。     

三相流高能复合射孔压裂技术现场应用

增效射孔是指通过一次性射孔,使目的层能达到完善或超完善状态,即通过一次性射孔就能够完全消除油层在钻井、完井和射孔过程中受到的油层伤害。三相流高能复合射孔压裂技术是在两相流复合射孔技术的基础上发展起来的,该工艺是把聚能弹射孔(89弹)和可控固体推进剂与加砂压裂结合为一体,射孔、压裂和加砂一体完成,使压裂井的完善程度和完善率达到最高的增效射孔技术。从实施效果对比看,三相流射孔技术对不同物性和埋藏深度不同的油气层都有较广泛的适应性和推广应用价值,是油气层解堵改造又一新的工艺技术。     

大港油田深探井压裂改造技术

大港油田深层油藏渗透性差，地层温度高，破裂压力高，给压裂改造带来了困难，为此研制开发了延迟交联高温压裂液，有效地降低了压裂液的流动摩阻。针对深层高闭合应力特点，筛选了高强度支撑剂。采用了压前地层评价分析，小型压裂测试及分析，配套了深层压裂改造工艺技术，进行了深层油气层的压裂工艺优化设计和现场实施。     

侏罗系储层压裂改造工艺技术应用

针对侏罗系储层大型压裂改造中存在的问题进行了探讨 ,并结合储层特性和施工现状 ,分析了目前工艺技术的适应性。通过实际施工资料的统计 ,对施工排量和前置液量的确定等施工中需要改进的技术问题 ,提出了建议。     

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本文从层序地层学理论角度解释了煤层气一些地质规律，认为采用层序划分、对比等层序地层学理论方法来预测煤储层分布、赋存规律，研究煤层气生、储条件及其资源等更为科学、可行；并在对煤层的有机地化特征、煤岩类型、煤质成分、煤储层的渗透性变化解释上，具有理论上的先进性；还可以通过建立体系域与煤层气保存条件之间的理论关系对某个地区的煤层气富集程度进行预测。     

红台低压致密气藏压裂技术配套与应用

吐哈红台气田储层具有“四低”（即低丰度、低孔隙压力、低孔隙度、低渗透率）、“二强”（水敏伤害强、非均质性较强）的特点,造成常规压裂技术适应性差,通过配套采用氮气增能泡沫压裂液、压裂施工参数优化、压裂-投产一体化管柱、机械分层压裂和树脂涂层砂防支撑剂回流等技术,较好地解决了常规气井压裂工艺中存在的压裂液返排率低、储层污染,压裂规模偏小和压后峰值产能的损失,层内防砂等问题,取得了良好现场应用效果,对同类气田的开发具有一定的借鉴意义。     

油气化探在天然气勘探中的应用

油气化探技术以检测烃类气体为主的直接方法,具有快速、有效、成本低的优势,在天然气勘探中可发挥积极的作用.通过研究典型气藏上方化探特征与异常规律,提出了适合天然气勘探的化探指标和方法,并以四川新场气田为例,对天然气藏化探异常形成机理进行了探讨,证实了油气化探技术在天然气勘探中的应用是有效的.