CO2压裂液介绍

1、提纲提纲一、技术背景一、技术背景二、液态二、液态CO2压裂液性能三、现场应用1.1.为什么需要同类型压裂液为什么需要同类型压裂液压裂液需要满足不同储层的油藏流体、泵注程序和水马力的要求，水基压裂液和无水压裂区别：n 水敏储层：岩性-矿物组成，油、气、水返排过程对地层的影响，油基压裂液、LPG、CO2和高质量泡沫可以阻止微粒运移和粘土膨胀n 水锁储层：欠饱和气层，压裂液的浸入导致毛管力升高和水的圈闭引起产量下降n 支撑剂铺置：泡沫和其它无水压裂体系能有效携带支撑剂，FQ50%，气体膨胀科提高粘度，FQ50%，CO2稠化液的粘度高于水基压裂液n 水资源的费用：水源保护地三相点（O）：l 压力：0.

2、527MPa；l 温度：-56.6临界点（C）：l 压力：7.38MPa；l 温度：31.06 2 2、二氧化碳的物理特性、二氧化碳的物理特性1点：储罐中，液态CO2，2.0MPat -352点：添加支撑剂后经过高压泵加压到施工压力（35-40MPa）3点：液体进入地层，温度升高到井底温度4点：裂缝闭合，温度连续升温、压力下降到地层压力5点：在返排过程中，压力下降，CO2以气态返排到地面压裂过程中CO2的三种相态n压裂大规模用水与国内外水资源紧张的矛盾与日俱增，探索研究少水/无水压裂技术是发展需要n研发超临界态CO2增稠技术，可使液态CO2增稠90-484倍，粘度最高20 mPa.sn 液态液

3、态COCO2 2压裂液可携砂压裂液可携砂10-20%10-20%，无残渣、无伤害、无返排，无残渣、无伤害、无返排 液态CO2压裂液性能温度/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纯纯COCO2 2黏度黏度液态液态COCO2 2压裂液体系黏度压裂液体系黏度增粘增粘倍数倍数液态液态COCO2 2体系体系压降压降纯纯COCO2 2压降压降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.液态液态COCO2 2压裂技术压裂技术提纲提纲一、技术背景二、液态二、液态CO2CO2压裂液性能压裂液性能三、现场应用 l 液态液态CO2无水压裂液体系无水压裂液体系10MPa10MPa条件下液态条件下液态COCO2 2 压裂液粘度性能测试压裂液粘度性能测试粘度：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倍倍液态液态COCO2 2粘度粘度 0.086mPa.s0.086mPa.sn 利用利用VESVES蠕虫状胶束增粘机理蠕虫状胶束增粘机理n 适合液态适合液态COCO2 2体系的新型双链非极性表面活性剂体系的新型双链非极性表面活性剂n 低温（低温（-180）条件下快速交联的高效交联剂）条件下快速交联的高效交联剂n VESVES交联体系使液态交联体系使液态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倍倍交联剂交联剂形成形成VESVES胶束胶束表面活性剂表面活性剂溶于液态溶于液态CO2中

6、中双螺旋交联过程双螺旋交联过程形成形成VES蠕虫状胶束蠕虫状胶束 主要作用力主要作用力 - 氢键氢键 - 范德华力范德华力 - 电荷吸引力电荷吸引力液态液态CO2无水压裂液作用机理无水压裂液作用机理10MPa10MPa条件下液态条件下液态COCO2 2 压裂液粘度性能测试压裂液粘度性能测试粘度：7.79mPa.s15粘度：11.82mPa.s61增粘91倍增粘498倍液态CO2粘度 0.086mPa.s高压流变测试仪高压流变测试仪100nml 压裂液配方：压裂液配方：0.7%FL-16 + 0.6%FL-31 + 0.005%NA表面活性剂表面活性剂交联剂交联剂破胶剂破胶剂液态液态CO2压裂液

7、体系压裂液体系冷冻射电电镜冷冻射电电镜VES结构结构高压管路内增粘效果明显高压管路内增粘效果明显u COCO2 2凝胶混合体系的有效粘度大约为相同情况下下纯凝胶混合体系的有效粘度大约为相同情况下下纯COCO2 2的的60-50060-500倍，当温度高于倍，当温度高于COCO2 2临界温度时，增粘效果较好。临界温度时，增粘效果较好。u COCO2 2凝胶混合体系的摩擦压降大于纯凝胶混合体系的摩擦压降大于纯COCO2 2的摩擦压降的摩擦压降 液态CO2压裂液性能温度/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纯纯COCO2 2黏度黏度液态液态COCO

8、2 2压裂液体系黏度压裂液体系黏度增粘增粘倍数倍数液态液态COCO2 2体系体系压降压降纯纯COCO2 2压降压降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液态液态CO2压裂液压裂液高压管路试验评

9、价高压管路试验评价提纲提纲一、技术背景二、液态CO2压裂液性能三、现场应用三、现场应用三、现场应用三、现场应用 吉林油田采用吉林油田采用COCO2 2封闭加砂施工技术，成功试验封闭加砂施工技术，成功试验2 2井井次，其中致密油井次，其中致密油井COCO2 2干法重复加砂改造增产效果显著，日产油干法重复加砂改造增产效果显著，日产油3.27.83.27.8吨吨/ /天，产量提高天，产量提高510510倍。倍。2#2#试验井施工曲线试验井施工曲线城2-14井48-51号层二氧化碳无水蓄能压裂施工参数时间 (min)压力3 (MPa)二氧化碳密度 (kg/m3)总排量 (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#试验井液态试验井液态COCO2 2干法压裂现场干法压裂现场井号压裂段射厚m排量m3/min前置液m3携砂液m3砂量m3平均砂比%二氧化碳液量m3施工压力MPa停泵压力MPa1#1#实验井实验井2295-2274.42295-2274.49.69.62.4-3.82.4