co2干法壓裂技術(shù)在長(zhǎng)慶氣田的適應(yīng)性研究(存儲(chǔ)版)
【正文】 髏0．0182皿：q 0．018—0．01780．01760．0174O．0172O 20 40 60壓力(MPa)圖5溫度對(duì)液態(tài)C0。不加支撐劑壓裂施工雖然沒有C02加支撐劑干法壓裂產(chǎn)能高， 卻比N2和水基液體形成的泡沫液產(chǎn)能高得多，說明對(duì)于低壓、低滲儲(chǔ)層來說只要保證水相不進(jìn)入儲(chǔ) 層，避免水鎖效應(yīng)的發(fā)生就可以獲得較為理想的單井產(chǎn)能。／C02泡沫體系作為壓裂液，具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)：①施工過程中沒有任何的水相進(jìn)入地層，從根本上消除了水鎖、水敏傷害；②即使對(duì)于長(zhǎng)慶氣田這種低壓、低滲、強(qiáng)水鎖、水敏性儲(chǔ)層。而水鎖傷害為長(zhǎng)慶上古儲(chǔ)層的主要傷害因素。由于泡沫形成的高的粘度，所以可以在相對(duì)較低的排量‘卜輸送支撐劑。這種體系就是在液態(tài)C02中產(chǎn)生Nz泡沫。壓裂設(shè)計(jì)及施工特點(diǎn)①相對(duì)常規(guī)液體，能夠順利施工的砂濃度較低。③利用液態(tài)COz作為壓裂液比較經(jīng)濟(jì)。已經(jīng)超過30種不同的儲(chǔ)層進(jìn)行了液態(tài)CO。在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究中，利用高溫、高壓C02專用試驗(yàn)系統(tǒng)模擬現(xiàn)場(chǎng)條件，在不同的溫度、壓力條件 下進(jìn)行了純液態(tài)C0液態(tài)COz+N2泡沫兩種壓裂液體系的流體流動(dòng)特性試驗(yàn)，獲得了流體摩阻、流 變性能等參數(shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了流體參數(shù)計(jì)算的關(guān)系式，為C02干法壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參數(shù)， 并進(jìn)行了配套技術(shù)研究，為該技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。室 內(nèi)進(jìn)行了C02干法壓裂液體系的流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)和研究，為壓裂設(shè)計(jì)和施工提供了參數(shù)。／C使泡沫體系作為壓 裂液進(jìn)行干法壓裂施工。針對(duì)這種情況，國(guó)外又發(fā)展3119石油技術(shù)發(fā)展研討會(huì)論文集了干法壓裂技術(shù)，純液態(tài)C02干法壓裂技術(shù)于1981年起源于加拿大，其最明顯的優(yōu)勢(shì)就是消除了殘 余液體以及殘?jiān)鼘?duì)儲(chǔ)層的傷害。從1994年以來，為了提高攜砂能力以及降低摩阻，又引入了 將N。(2)液態(tài)C0z壓裂設(shè)備特點(diǎn)①地面設(shè)備C02干法壓裂所需的地面設(shè)備主要包括壓裂泵車、特殊的加壓混砂器、C02儲(chǔ)罐、N2儲(chǔ)罐以及管匯 系統(tǒng)等。C02干法壓裂技術(shù)在長(zhǎng)慶氣田的適應(yīng)性研究裂縫中的砂濃度很高；②縫寬較?。涸诟吲帕肯拢魏瘟降闹蝿┒伎梢允褂?，但是20／40目的支撐劑只適用于井深小于2000m的井，對(duì)于井深大于2000m的井則要考慮使用40／60目的支撐劑；③純液態(tài)的C02沒有任何的造壁能力，因此，其造壁濾失系數(shù)Cw基本上是無限大的，但液體的 濾失受到濾液的熱膨脹效應(yīng)以及其它一些可能因素的控制：④C0z以液態(tài)在低溫下泵送到井底。與純液態(tài)C02壓裂液相比有如下特點(diǎn)：①濾失小 這種非常規(guī)泡沫擁有比液態(tài)C(h的高的粘度來控制濾失。 104血3 104 m3C02／sand 7 11 492．7158 25．4853 192．5556N2Gas 9 17 130．2582 19．8219 65．129lN2Foam 5 9 48．1389 14．1585 ．31．1487表2三種壓裂工藝壓后5年效益對(duì)比壓裂工藝對(duì)比 效益比 ’累計(jì)增產(chǎn)氣量(MMcf)C02／sand．N2 Gas 3 45C02／sand．．N2 Foam 6．5 57從以上數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，無論與氣體壓裂還是常規(guī)泡沫壓裂壓后效果對(duì)比，干法壓裂累計(jì)產(chǎn) 氣量大幅度提高，其效益比提高了多倍。水鎖傷害機(jī)理及對(duì)儲(chǔ)層造成的嚴(yán)重后果 水鎖效應(yīng)的本質(zhì)是由于毛管壓力的阻力效應(yīng)，這個(gè)阻力等于毛細(xì)管彎液面兩側(cè)非潤(rùn)濕相壓力與潤(rùn)濕相壓力之差，其大小可由任意曲面的拉普拉斯方程確定：尸：—2仃c—os8 (2一1)，式中：r，o，0分別為孔喉半徑、水的表面張力和接觸角。C，IOMPa條件下其粘度只有0．1mPa．S左右，其濾失量很大，摩阻較高，而且要保證C02在井底為液態(tài)攜砂需要較大的排量和c02量。干法壓裂技術(shù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究l、純液態(tài)C02壓裂液流動(dòng)特性試驗(yàn)研究 為了利用液態(tài)C02進(jìn)行壓裂設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工，必須了解該液體粘度、摩阻、對(duì)流換熱等特性。粘度的影響由圖6可以看出，液體C02為牛頓流體，粘度不隨剪切速率的變化而變化；粘度隨溫度的升高 而下降，隨壓力的上升而增大。而在同一溫度下，N2體積百分含量越大，那么混合物中的氣體含量越人，密度隨。參考文獻(xiàn)l、宋振云李康民李志航，《長(zhǎng)慶氣田高效壓裂技術(shù)研究》，2002年7月潘新偉李志航，《蘇里格氣田低傷害高效壓裂改造研究》，2004年12月潘新偉，《氣藏水束縛堵塞形成的微觀動(dòng)力學(xué)機(jī)理及其控制因素》[碩士學(xué)位論文]，石油大學(xué)(北 京)，北京：
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