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。     

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。     

延长探区古生界页岩气水平井一次上返高效封隔固井技术

为提高延长探区古生界页岩气易漏水平井固井质量和水泥环层间封隔效果,在详细分析技术难点的基础之上,通过注替工艺、水泥浆体系及封隔能力评价方法创新,形成了系列固井技术,并进行了两口井现场实施。结果表明：1)陆相页岩气水平井最优化注水泥浆柱结构为钻井液/隔离顶替浆/冲洗液/低密度水泥浆/常规密度水泥浆,可提高顶替效率;2)选取国产人造微珠A为减轻材料、微硅为体系的稳定剂,可研制体系配方“油井水泥+77%微珠+35%微硅+4.0%降失水剂+10%早强剂”,最低可配置密度为0.95 g/cm³;3)采用尿素改性碳纳米管配置纳米封隔水泥浆,与未改性碳纳米管体系相比,抗压强度、抗拉强度分别提高32.3%和36.4%;4)采用三轴应力加载装置,对改性碳纳米管加量为0.04%的水泥环进行封隔能力测试,在110 MPa套管内压、11次循环加载作用下,水泥环的密封性仍然保持完好。该技术可以提高水平井一次上返固井成功率和水泥环压后完整性,为区域高效开发提供支撑,也为同类井固井提供了借鉴。