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超临界流体应用 油气勘探开采技术 设备应用技术指南 设备维护与保养 设备常见问题解析

超临界二氧化碳压裂技术

来源:未知 作者:海恒科研仪器 发布时间:2021-10-01 次浏览

超临界CO2喷射钻井不仅能够在页岩层中获得较高的机械钻速,同时不会使页岩层产生粘土膨胀、水锁等效应;利用超临界CO2流体进行储层压裂改造,能使储层产生更多微小裂缝,有助于...

    常规的页岩气开采技术主要是水力压裂技术。所谓的水力压裂就是通过将压裂液压入油井中,将岩层压裂,产生高导流能力的裂缝通道,再注入支撑剂(主要是石英砂)撑住裂缝,进而提高油气采收率的一种石油开采工艺。
    在页岩气开采所使用的压裂液中,98%都是水,剩下2%的成分是化学添加剂。在压裂结束后,约有30%-70%的压裂液会被抽回地面,称之为“返排水”。这些返排水通常会有四种处理方式:循环利用、处理后排放到河流中、注入地下水以及储存在露天的蓄水池中。
    一些环境保护主义者认为水力压裂会造成压裂液中的化学物质和页岩气(主要是甲烷)混入地下水中,返排液处置不当也会污染地表水。
    因此,随着人们对水资源和环境问题的重视,国外各公司都加大了水力压裂替代技术的投入。
    超临界CO2系统开发非常规油气技术,特别是利用CO2在超临界状态的独特物理化学性质系统开发页岩气和非常规油气资源。
    超临界CO2喷射钻井不仅能够在页岩层中获得较高的机械钻速,同时不会使页岩层产生粘土膨胀、水锁等效应;利用超临界CO2流体进行储层压裂改造,能使储层产生更多微小裂缝,有助于页岩气生产;重要的是,CO2与页岩的吸附强度高于CH4,因此CO2能够置换吸附在页岩上的CH4,在提高产量和生产速率的同时,实现CO2埋存,更加契合了当前环保的主题。超临界CO2开发页岩气无论从技术或是经济上去审视,均具有极大优势,该项课题的研发和实践,将具有重大的意义。
    低渗和非常规油气资源将成为我国未来油气开发的重点,但其开发面临三大问题:一是钻井速度慢,建井周期长,投资成本高;二是孔隙度和渗透率极低,储层极易受污染;三是丰度低,单井产量和采收率低,开采周期较长。
    “由于超临界CO2的密度、黏度、扩散性等特殊性质,其在开发低渗和页岩气等非常规油气上具有巨大优势。”主要体现在以下四方面:一是易于破碎坚硬及难钻岩层,可较大幅度提高钻井速度;二是钻穿低渗页岩储层,可有效保护气藏;三是易钻各种复杂结构井,可有效提高气井单井产量;四是可有效提高油气采收率。
    目前,石油工业界早已采用CO2气体驱油技术来提高采收率。而将CO2加温加压至临界点以上时,称其为超临界CO2流体。超临界CO2流体既不同于气体,也不同于液体,但有着比水力压裂更高的效率。比如在储层原有的微裂缝中,高黏压裂液无法进入,超临界CO2
    流体却可以随意流动,使得储层产生更多的微裂缝。由于裂缝的多少直接决定了产量的大小,所以超临界CO2压裂技术的应用可以提高单井产量和采收率。更为重要的是,超临界CO2压裂是一种清洁的压裂技术,其在压裂过程中不需要水的介入,也无需添加其他化学物质,对储层没有污染,也无需处理返排液,压裂完毕后可直接投产。

TAG标签: 水力压裂

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