co2干法壓裂技術(shù)在長慶氣田的適應(yīng)性研究(編輯修改稿)
2025-07-02 18:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 此，入地液量的減少對于減輕儲層傷害、提高壓裂效果、增加單井產(chǎn)能具有明顯的效果。水鎖傷害機(jī)理及對儲層造成的嚴(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)非潤濕相壓力與潤濕相壓力之差，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。 圖圖2形象地揭示了氣層水鎖效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機(jī)理，加拿大D．B．Bennion等人認(rèn)為：當(dāng)外來水侵入儲層時(shí)，由于儲層巖石的自吸效應(yīng)，水相進(jìn)入孔喉空間，占據(jù)流動通道，而儲層本身由 于低壓、孔喉細(xì)小的原因，導(dǎo)致沒有足夠的能量將外來水排出，最終導(dǎo)致氣相有效滲透率急劇下降， 造成嚴(yán)重的水鎖傷害。在壓裂施工過程中，濾液進(jìn)入儲層后占據(jù)了孔喉空間，近井地帶及裂縫附近含水飽和度升高， 由于毛管力的阻力作用以及儲層的低壓特征，導(dǎo)致氣相有效滲透率急劇下降，在后來的生產(chǎn)過程中， 由于小孔喉處毛管阻力很大，外來水不能有效排出，發(fā)生水鎖效應(yīng)(見圖圖2)。圈1 外來液相侵入氣屢對氣相有效滲透率的影響3I聾石油技術(shù)發(fā)展研討會論文集l0．90．8釜一曙{■￡ Z．筆= q 幽O．20．10圖2低壓、低滲氣藏相滲關(guān)系C02干法壓裂技術(shù)在長慶氣田的適應(yīng)性分析 (1)CQ干法壓裂液適應(yīng)性分析對于長慶氣田低壓、低滲氣藏，在壓裂施]：：過程中外來液相的侵入對于儲層的傷害是非常嚴(yán)重 的，而C02干法壓裂技術(shù)采用純液態(tài)C02或者N。／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即使對于長慶氣田這種低壓、低滲、強(qiáng)水鎖、水敏性儲層。干法壓裂施工后返排迅速，節(jié)約 時(shí)間，可以很快投入生產(chǎn)；③由于不會返排出任何液體，所以不需要進(jìn)行壓后返排液體處理環(huán)節(jié)，也不會對環(huán)境造成任何 污染。(2)C如干法壓裂工藝及設(shè)備適應(yīng)性分析 純液態(tài)C02粘度很低，在20。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。根據(jù)長慶目前情況，使用339。／：” 油管或者在4”小套管井空套管注入可以滿足施工要求。在壓裂設(shè)備方面，長慶具有SS2000／IC330 型C02增壓泵車、C02罐車、C02槽車及NTP3500型液氮泵車，可以滿足壓裂液運(yùn)輸及泵注要求，但是 沒有C02干法壓裂專用的密封加壓混砂設(shè)備，目前尚不具備加支撐劑的CQ干法壓裂。但是根據(jù)前述．兒種壓裂方式壓后產(chǎn)能對比結(jié)果，純N。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，說明對于低壓、低滲儲層來說只要保證水相不進(jìn)入儲 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。因此，在目前長慶現(xiàn)有壓裂設(shè)備條彳，{：下，315C02干法壓裂技術(shù)在長慶氣田的適應(yīng)性研究可以首先進(jìn)行不加支撐劑的C02干法壓裂試驗(yàn)，靠壓開裂縫產(chǎn)生的錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)流能力帶以達(dá)到增產(chǎn) 的目的。三、C0。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)場施工，必須了解該液體粘度、摩阻、對流換熱等特性。根據(jù)相似性原理，進(jìn)行了了不同溫度、壓力、流量條件下C0：單相流體的管流試驗(yàn)，取得了不同條件下 的粘度、摩阻、對流換熱系數(shù)等的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，形成了C02流體性質(zhì)計(jì) 算的關(guān)系式。O O O勺 Oe瀲 O磴 O0∞∞加∞鯽∞絢加 0OO 50 100 150 200 250流量(L／h) 圖3壓力和流量對液態(tài)c0：壓降的影響(1)壓力和流量對液態(tài)C02壓降的影響 由圖3可以看出，隨著壓力增大，液態(tài)C02壓降逐漸增大，但增幅不大。而隨著流量的增大，液態(tài)C02壓降增幅較大，說明液態(tài)C02沿程壓降對流量比較敏感。0．0270．025O 02 3O 02 1疋糕帳穴基 O O l 90．017O．0150 50 100 150 200 250流量(t,／h)圖4壓力和流量對液態(tài)c0。沿程阻力系數(shù)的影響316
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