CO2壓裂液介紹

1、提綱提綱一、技術(shù)背景一、技術(shù)背景二、液態(tài)二、液態(tài)CO2壓裂液性能三、現(xiàn)場應用1.1.為什么需要同類型壓裂液為什么需要同類型壓裂液壓裂液需要滿足不同儲層的油藏流體、泵注程序和水馬力的要求，水基壓裂液和無水壓裂區(qū)別：n 水敏儲層：巖性-礦物組成，油、氣、水返排過程對地層的影響，油基壓裂液、LPG、CO2和高質(zhì)量泡沫可以阻止微粒運移和粘土膨脹n 水鎖儲層：欠飽和氣層，壓裂液的浸入導致毛管力升高和水的圈閉引起產(chǎn)量下降n 支撐劑鋪置：泡沫和其它無水壓裂體系能有效攜帶支撐劑，F(xiàn)Q50%，氣體膨脹科提高粘度，F(xiàn)Q50%，CO2稠化液的粘度高于水基壓裂液n 水資源的費用：水源保護地三相點（O）：l 壓力：0.

2、527MPa；l 溫度：-56.6臨界點（C）：l 壓力：7.38MPa；l 溫度：31.06 2 2、二氧化碳的物理特性、二氧化碳的物理特性1點：儲罐中，液態(tài)CO2，2.0MPat -352點：添加支撐劑后經(jīng)過高壓泵加壓到施工壓力（35-40MPa）3點：液體進入地層，溫度升高到井底溫度4點：裂縫閉合，溫度連續(xù)升溫、壓力下降到地層壓力5點：在返排過程中，壓力下降，CO2以氣態(tài)返排到地面壓裂過程中CO2的三種相態(tài)n壓裂大規(guī)模用水與國內(nèi)外水資源緊張的矛盾與日俱增，探索研究少水/無水壓裂技術(shù)是發(fā)展需要n研發(fā)超臨界態(tài)CO2增稠技術(shù)，可使液態(tài)CO2增稠90-484倍，粘度最高20 mPa.sn 液態(tài)液

3、態(tài)COCO2 2壓裂液可攜砂壓裂液可攜砂10-20%10-20%，無殘渣、無傷害、無返排，無殘渣、無傷害、無返排 液態(tài)CO2壓裂液性能溫度/剪切剪切速率速率/s/s-1-1黏度黏度 /mPa.s/mPa.s摩阻摩阻 /Pa/Pa純純COCO2 2黏度黏度液態(tài)液態(tài)COCO2 2壓裂液體系黏度壓裂液體系黏度增粘增粘倍數(shù)倍數(shù)液態(tài)液態(tài)COCO2 2體系體系壓降壓降純純COCO2 2壓降壓降0 01701700.13130.131320.01220.012152.4152.465565586.886.817.017.01701700.08610.08617.797.7990.590.565565586.

4、886.861.061.01701700.02360.023611.811.849849895895826.026.0100.0100.01701700.03720.03728.128.1221821896996926.026.03.3.液態(tài)液態(tài)COCO2 2壓裂技術(shù)壓裂技術(shù)提綱提綱一、技術(shù)背景二、液態(tài)二、液態(tài)CO2CO2壓裂液性能壓裂液性能三、現(xiàn)場應用 l 液態(tài)液態(tài)CO2無水壓裂液體系無水壓裂液體系10MPa10MPa條件下液態(tài)條件下液態(tài)COCO2 2 壓裂液粘度性能測試壓裂液粘度性能測試粘度：粘度：7.79mPa.s7.79mPa.s1515粘度：粘度：11.82mPa.s11.82mPa

5、.s6161增粘增粘9191倍倍增粘增粘498498倍倍液態(tài)液態(tài)COCO2 2粘度粘度 0.086mPa.s0.086mPa.sn 利用利用VESVES蠕蟲狀膠束增粘機理蠕蟲狀膠束增粘機理n 適合液態(tài)適合液態(tài)COCO2 2體系的新型雙鏈非極性表面活性劑體系的新型雙鏈非極性表面活性劑n 低溫（低溫（-180）條件下快速交聯(lián)的高效交聯(lián)劑）條件下快速交聯(lián)的高效交聯(lián)劑n VESVES交聯(lián)體系使液態(tài)交聯(lián)體系使液態(tài)COCO2 2粘度提高至粘度提高至11.82mPa.s,11.82mPa.s,粘度增加粘度增加498498倍倍交聯(lián)劑交聯(lián)劑形成形成VESVES膠束膠束表面活性劑表面活性劑溶于液態(tài)溶于液態(tài)CO2中

6、中雙螺旋交聯(lián)過程雙螺旋交聯(lián)過程形成形成VES蠕蟲狀膠束蠕蟲狀膠束 主要作用力主要作用力 - 氫鍵氫鍵 - 范德華力范德華力 - 電荷吸引力電荷吸引力液態(tài)液態(tài)CO2無水壓裂液作用機理無水壓裂液作用機理10MPa10MPa條件下液態(tài)條件下液態(tài)COCO2 2 壓裂液粘度性能測試壓裂液粘度性能測試粘度：7.79mPa.s15粘度：11.82mPa.s61增粘91倍增粘498倍液態(tài)CO2粘度 0.086mPa.s高壓流變測試儀高壓流變測試儀100nml 壓裂液配方：壓裂液配方：0.7%FL-16 + 0.6%FL-31 + 0.005%NA表面活性劑表面活性劑交聯(lián)劑交聯(lián)劑破膠劑破膠劑液態(tài)液態(tài)CO2壓裂液

7、體系壓裂液體系冷凍射電電鏡冷凍射電電鏡VES結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)高壓管路內(nèi)增粘效果明顯高壓管路內(nèi)增粘效果明顯u COCO2 2凝膠混合體系的有效粘度大約為相同情況下下純凝膠混合體系的有效粘度大約為相同情況下下純COCO2 2的的60-50060-500倍，當溫度高于倍，當溫度高于COCO2 2臨界溫度時，增粘效果較好。臨界溫度時，增粘效果較好。u COCO2 2凝膠混合體系的摩擦壓降大于純凝膠混合體系的摩擦壓降大于純COCO2 2的摩擦壓降的摩擦壓降 液態(tài)CO2壓裂液性能溫度/剪切剪切速率速率/s/s-1-1黏度黏度 /mPa.s/mPa.s摩阻摩阻 /Pa/Pa純純COCO2 2黏度黏度液態(tài)液態(tài)COCO

8、2 2壓裂液體系黏度壓裂液體系黏度增粘增粘倍數(shù)倍數(shù)液態(tài)液態(tài)COCO2 2體系體系壓降壓降純純COCO2 2壓降壓降0 01701700.13130.131320.01220.012152.4152.465565586.886.817.017.01701700.08610.08617.797.7990.590.565565586.886.861.061.01701700.02360.023611.811.849849895895826.026.0100.0100.01701700.03720.03728.128.1221821896996926.026.0液態(tài)液態(tài)CO2壓裂液壓裂液高壓管路試驗評

9、價高壓管路試驗評價提綱提綱一、技術(shù)背景二、液態(tài)CO2壓裂液性能三、現(xiàn)場應用三、現(xiàn)場應用三、現(xiàn)場應用三、現(xiàn)場應用 吉林油田采用吉林油田采用COCO2 2封閉加砂施工技術(shù)，成功試驗封閉加砂施工技術(shù)，成功試驗2 2井井次，其中致密油井次，其中致密油井COCO2 2干法重復加砂改造增產(chǎn)效果顯著，日產(chǎn)油干法重復加砂改造增產(chǎn)效果顯著，日產(chǎn)油3.27.83.27.8噸噸/ /天，產(chǎn)量提高天，產(chǎn)量提高510510倍。倍。2#2#試驗井施工曲線試驗井施工曲線城2-14井48-51號層二氧化碳無水蓄能壓裂施工參數(shù)時間 (min)壓力3 (MPa)二氧化碳密度 (kg/m3)總排量 (m3/min) 0.0 42.0 84.0 126.0 168.0 210.0 0.0 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 1000 1100 1200 1300 1400 1500 0.0 4.000 8.000 12.00 16.00 20.002#2#試驗井液態(tài)試驗井液態(tài)COCO2 2干法壓裂現(xiàn)場干法壓裂現(xiàn)場井號壓裂段射厚m排量m3/min前置液m3攜砂液m3砂量m3平均砂比%二氧化碳液量m3施工壓力MPa停泵壓力MPa1#1#實驗井實驗井2295-2274.42295-2274.49.69.62.4-3.82.4