CO2干法压裂技术在长庆气田的适应性的研究.pdfVIP

C02干法压裂技术在长庆气田的适应性研究 一． ————————————————————————————————————————————一———————————r．=_—————————————————————————一 002干法压裂技术在长庆气田的适应性研究 宋振云潘新伟李志航李勇 (长庆石油勘探局工程技术研究院) 摘要：C02干法压裂技术的显著特点是不含任何水相，避免了施工过程中低压、低渗、水敏性储层 的二次伤害，国外现场应用1000口井以上，增产效果十分明显。长庆气田上古储层为典型的低压、 低渗气藏，自吸水能力强、水锁伤害严重，分析认为C02干法压裂技术对该储层有较强的适应性。室 内进行了C02干法压裂液体系的流动特性实验和研究，为压裂设计和施工提供了参数。 关键词：C0。干法压裂长庆气田水锁伤害适应性 前言 裂液进行干法压裂施工。这种新型压裂液体系的显著特点是不含任何的水相，对于低压、低渗、水 锁、水敏性地层来说也就消除了外来水相造成的储层伤害。至今，干法压裂已经应用了超过1000口 井，产生了良好的经济效益。 长庆气田为典型的低压、低渗、低孔气藏，储层条件复杂、物性差、非均质性强。而施工过程中外 来液相的侵入所引起的气相有效渗透率的下降是造成气层损害的一个主要因素，采用C02干法压裂技 术则在压裂过程中完全避免了水相侵入地层，也就从根本上消除了产生储层二次伤害的因素。 在室内实验研究中，利用高温、高压C02专用试验系统模拟现场条件，在不同的温度、压力条件 下进行了纯液态C02、液态COz+N2泡沫两种压裂液体系的流体流动特性试验，获得了流体摩阻、流 变性能等参数，并根据实验数据建立了流体参数计算的关系式，为C02干法压裂优化设计提供了参数， 并进行了配套技术研究，为该技术的现场试验及应用打下了良好的基础。 一、C02干法压裂技术特点及国外现场应用情况 1、CO：干法压裂技术发展概况 C02用于压裂技术开始于二十世纪60年代，最初是为了助排，后来加大了C0：的比例使其也参与 造缝，从而形成了C0：泡沫压裂液体系，这种体系的出现使其在低压、低渗储层的施工效果相对于常 规水力压裂来说有了明显的提高。但是对于水锁、水敏性储层来说，C02汞!水基液体形成的泡沫液仍 然有太多的水相进入储层，其造成的伤害抵消了相当一部分增产效果。针对这种情况，国外又发展 3119 石油技术发展研讨会论文集 了干法压裂技术，纯液态C02干法压裂技术于1981年起源于加拿大，其最明显的优势就是消除了残 余液体以及残渣对储层的伤害。第～次纯液体COz干法压裂现场实施是1981年7月16日在海绿石砂 裂，而截止2003年底，在加拿大、美国、欧洲已经完成了超过1100井次的C02干法压裂增产措施。 由于纯液态CQ粘度低，携砂能力差，尽管已经取得了很大的成功7，但是要求施工排量较高，摩阻大， 造成所需设备马力较大，施工成本高。从1994年以来，为了提高携砂能力以及降低摩阻，又引入了 将N。加入液态C02中形成泡沫压裂液的技术，形成了N#COz泡沫体系，这种新的压裂液体系保留了纯 液态C02所有的无伤害的特性但能增加体系粘度，使干法压裂技术有了新的进展。到目前为止，已经 使用这种体系完成了超过350井次的压裂施工。 2、C02千法压裂技术特点 (1)纯液体C0z干法压裂的优点 ①纯液态c02压裂相对于常规压裂液压裂来说避免了水相进行地层，消除了储层伤害。 ②返排迅速，液态C也在储层气化后以气态排出地层，因而没有任何的压裂液残余。 ③利用液态COz作为压裂液比较经济。与常规压裂液相比，其返排及返排时占用的设备费用相对比较 低。根本不需要压后抽汲以及处理返排的液体。 (2)液态C0z压裂设备特点 ①地面设备 C02干法压裂所需的地面设备主要包括压裂泵车、特殊的加压混砂器、C02储罐、N2储罐以及管汇 系统等。 ②C0。干法压裂用混砂器与常规压裂的不同 A、与常规压裂的区别在于需要加压，在压力下使支撑剂与液态C02混合； B、混砂器内部压力大约在2．07MPa左右，温度大约在一18℃左右； C、混砂器中充N。以保持压力： D、受混砂器容量限制，单混砂