二氧化碳压裂技术

1、 恒定内相施工方式恒定内相施工方式 增加支撑剂浓度时，保持压裂液基液排增加支撑剂浓度时，保持压裂液基液排 量稳定，但相应降低液体量稳定，但相应降低液体coco2 2的排量，其的排量，其 降低值等于支撑剂的绝对排量，使内相降低值等于支撑剂的绝对排量，使内相 ( (气体十固体气体十固体) )和外相和外相( (液体液体) )保持平衡，保持平衡， 以保证压裂液的粘度恒定。以保证压裂液的粘度恒定。 优点：既可适当提高砂液比，又可避免井口压力过高，优点：既可适当提高砂液比，又可避免井口压力过高， 缺点：减少了高砂比段助排的缺点：减少了高砂比段助排的coco2 2量，增加了现场操作的难度。量，增加了现场操作

2、的难度。 v g f =100% q v +v lg 实例实例1 1：恒内相：恒内相coco2 2泡沫压裂施工泡沫压裂施工 coco2 2排量随支撑剂排量排量随支撑剂排量 的增加而减少。在泵前的增加而减少。在泵前 置液结束时泵注压力达置液结束时泵注压力达 到最大值，但随着加入到最大值，但随着加入 支撑剂，由于流体静液支撑剂，由于流体静液 柱压力的增加，泵注压柱压力的增加，泵注压 力平稳下降。力平稳下降。 实例实例2 2：常规：常规coco2 2泡沫压裂施工泡沫压裂施工 加砂后，泵注压力马上加砂后，泵注压力马上 升高。表明泡沫质量的升高。表明泡沫质量的 变化会产生很高的摩阻。变化会产生很高的摩阻

3、。 从施工压力的上升趋势从施工压力的上升趋势 来看，如果最大限压再来看，如果最大限压再 低些，这次施工就会被低些，这次施工就会被 迫过早停工，导致施工迫过早停工，导致施工 失败。失败。 6 1 国内泡沫压裂液体系发展历程国内泡沫压裂液体系发展历程 2 国内国内co2泡沫压裂液体系泡沫压裂液体系 a.a.基液性能及泡沫压裂液半衰期基液性能及泡沫压裂液半衰期 2525、170s170s-1 -1剪切速率条件下： 剪切速率条件下： 未形成泡沫之前基液黏度为未形成泡沫之前基液黏度为 99.0mpa.s99.0mpa.s，phph值为值为7.07.0。 形成泡沫压裂液后，形成泡沫压裂液后， 在在2525

4、、0.1mpa0.1mpa 条件下测得泡沫流体的半衰期条件下测得泡沫流体的半衰期 为为360minph360minph值为值为4.04.0， b.b.耐温耐剪切性能耐温耐剪切性能 2 c. c.流变性动态模拟流变性动态模拟 11 使用多功能泡沫流动回路装置，使用多功能泡沫流动回路装置， 测定不同泡沫质量的测定不同泡沫质量的coco2 2泡沫压裂泡沫压裂 液的流变性能。在温度不变情况液的流变性能。在温度不变情况 下，随着泡沫质量由下，随着泡沫质量由20%20%增加到增加到 60%60%，表观黏度由，表观黏度由60mpa60mpas s上升到上升到 125mpa125mpas s（。泡沫质量较低时

5、压裂（。泡沫质量较低时压裂 液的泡沫颗粒大，均匀性较差；液的泡沫颗粒大，均匀性较差； 泡沫质量较高时泡沫颗粒较小且泡沫质量较高时泡沫颗粒较小且 均匀性好。均匀性好。 c. c.流变性动态模拟流变性动态模拟 11 使用多功能泡沫流动回路装置，使用多功能泡沫流动回路装置， 测定不同泡沫质量的测定不同泡沫质量的coco2 2泡沫压裂泡沫压裂 液的流变性能。在温度不变情况液的流变性能。在温度不变情况 下，随着泡沫质量由下，随着泡沫质量由20%20%增加到增加到 60%60%，表观黏度由，表观黏度由60mpa60mpas s上升到上升到 125mpa125mpas s（。泡沫质量较低时压裂（。泡沫质量较

6、低时压裂 液的泡沫颗粒大，均匀性较差；液的泡沫颗粒大，均匀性较差； 泡沫质量较高时泡沫颗粒较小且泡沫质量较高时泡沫颗粒较小且 均匀性好。均匀性好。 d. d. 滤失特性滤失特性 常规水基压裂液主要靠黏弹性流常规水基压裂液主要靠黏弹性流 体的滤液在压裂缝表面形成致密体的滤液在压裂缝表面形成致密 滤饼而降滤失，泡沫压裂液体系滤饼而降滤失，泡沫压裂液体系 除此机理之外，还有气、液两相除此机理之外，还有气、液两相 泡沫降滤失机理。使用多功能回泡沫降滤失机理。使用多功能回 路泡沫试验装置测定泡沫压裂液路泡沫试验装置测定泡沫压裂液 与常规水基压裂液的滤失性能的与常规水基压裂液的滤失性能的 结果，泡沫压裂液

7、的降滤失作用结果，泡沫压裂液的降滤失作用 比水基压裂液显著，交联泡沫压比水基压裂液显著，交联泡沫压 裂液的滤失量更低。裂液的滤失量更低。 e. e. 岩心伤害岩心伤害 使用岩心伤害试验装置，分别测使用岩心伤害试验装置，分别测 试了清水和泡沫压裂液对不同岩试了清水和泡沫压裂液对不同岩 心的伤害情况（注液压差为心的伤害情况（注液压差为 7.0mpa)7.0mpa)，液体饱和时间为，液体饱和时间为2h2h，泡，泡 沫质量为沫质量为53%53%）。由表）。由表5 5可见，由可见，由 于岩心亲水性强，孔隙与喉道较于岩心亲水性强，孔隙与喉道较 小，毛管阻力强，清水对岩心的小，毛管阻力强，清水对岩心的 伤害

8、达伤害达80%80%以上；而泡沫压裂液具以上；而泡沫压裂液具 有两相，减少了其水相的相对含有两相，减少了其水相的相对含 量和进入岩心的水量，因此伤害量和进入岩心的水量，因此伤害 率低于率低于61%61%。 3 国内国内co2压裂与国外的差距压裂与国外的差距 长庆油田长庆油田 4 国内国内co2压裂技术应用效果压裂技术应用效果 大庆油田大庆油田 井号 压裂前压裂后增产 日产液 (t) 日产油 (t) 含水 (%) 日产液 (t) 日产油 (t) 含水 (%) 日增液 (t) 日增油 (t) 含水 (%) 树61-6211.51.462.410.810.076.89.38.61+4.4 树16-511.51.472.06.05.636.24.54.16+4.2 树33-352.21.8914.08.07.861.85.85.97-12.2 树36-273.43.206.05.24.3416.51.81.14+10.5 平