苏里格气田CO2泡沫压裂技术.docxVIP

PAGE23

PAGE

苏里格气田CO2泡沫压裂技术

目录

TOC\o1-5\h\z\u1苏里格气田储层压裂改造地质特征概况 1

2CO2泡沫压裂在苏里格气田的适应性 1

3长庆CO2泡沫压裂研究成果 2

3.1CO2泡沫压裂设计优化 2

3.1.1CO2泡沫压裂设计方法 3

3.1.2CO2泡沫压裂井筒、裂缝内温度场分布 4

3.1.3CO2泡沫压裂液沿程摩阻 4

3.1.4CO2泡沫压裂施工管柱及施工程序 5

3.1.5CO2泡沫压裂放喷、排液时机及方法 6

3.2CO2泡沫压裂液体系研究 6

3.2.1基本参数对比 6

3.2.2流变性能评价 7

3.2.3破胶性能 8

3.2.4悬砂性能 9

3.2.5破胶液的表（界）面张力 9

3.2.6岩芯伤害测试 9

4CO2泡沫压裂在苏里格气田的应用情况 10

5苏里格气田CO2泡沫压裂工艺应用效果 12

5.1压后液体返排情况分析 14

5.2压后试气情况分析 15

5.3压后生产情况分析 16

5.3.1日产气量对比情况分析 16

5.3.2单位压降下累计产气量对比情况分析 17

5.3.3采气指数对比情况分析 18

5.3.4压后生产情况分析小结 19

6苏里格气田CO2泡沫压裂工艺经济性分析 20

6.1CO2泡沫压裂比常规水力压裂费用增加计算 20

6.2苏里格气田CO2泡沫压裂经济效益评价 21

7CO2干法压裂试验情况 21

8下一步设想及思路 21

1苏里格气田储层压裂改造地质特征概况

苏里格气田储层物性差，岩心分析结果表明：盒8储层孔隙度为3.0-21.8%,平均8.95%。渗透率在0.0148-561×10-3μm2之间,平均0.73×10-3μm2,主要分布范围0.1-0.9×10-3μm2。盒8储层物性变化很大、非均质性很强；山1储层物性相对均一，但物性差，渗透率基本在0.1-0.5×10-3μm2之间。

苏里格气田上古生界储层主要表现为弱—无水敏、弱酸敏、中等偏弱—弱盐敏、弱速敏、中等-强水锁特征。

苏里格气田储层压力系数低，盒8的压力系数为0.77-0.91MPa/100m之间，山1储层平均为0.88MPa/100m。

苏里格气田盒8、山1储层一般埋藏深度为3200-3800m，地层温度一般95-125oC。

苏里格气田石盒子组储层砂岩杨氏模量在0.97-1.39×104MPa之间，相比其它区块低，这对裂缝的缝宽有利。山西组杨氏模量在2.32-3.66×104MPa，与其它区块相近。泊松比为0.26-0.28之间，属于正常。

苏里格气田部分井地层最小主应力在45.3MPa以上，变化范围大。最大主应力方位在近东西向，与砂体的走向垂直。利用小型压裂测试得到的苏里格区闭合压力为32.78-34.79MPa，闭合应力梯度0.969-1.017MPa/100m。

苏里格气田泥岩与砂岩的地应力差平均为6.19MPa，泥岩和砂质泥岩的地应力差为4.77MPa，这有利于控制裂缝的缝高。

总之，苏里格气田地层条件复杂、储层物性差、非均质性较强，水锁伤害严重、地层压力低等是苏里格气田的整体特征。

2CO2泡沫压裂在苏里格气田的适应性

在物理上，CO2有三种不同的相态，气态、液态和固态。其临界温度和压力分别为31℃和7.48MPa。在18℃液态条件下，CO2密度为1.020g/cm3，转化为0℃、0.1MPa下的气态标准体积为517m3。

CO2泡沫压裂液是由液态CO2、水冻胶和各种化学添加剂组成的液-液两项混合体系，在向井下注入过程中，随温度的升高，达到31℃临界温度以后，液态CO2开始气化，形成以CO2为内相，含高分子聚合物的水基压裂液为外相的气液两相分散体系。由于泡沫两相体系的出现，使流体粘度显著增加；同时，通过起泡剂和高分子聚合物的作用，大大增加了泡沫流体的稳定性；由于泡沫结构的存在，形成了低滤失、低密度和易返排的压裂液特性。

与常规水力压裂相比，CO2泡沫压裂工艺技术主要的特点为：

（1）入井水冻胶量减少：由于液态CO2的使用，水冻胶用量大幅度减少，能够降低压裂液对地层的污染；

（2）滤失量小：液态CO2进入储层后，开始气化，形成气液两相分散体系，水冻胶和各种化学添加剂组成的液体与裂缝壁面的接触面积大幅度减少，从而减少了液体在储层中的滤失量；

（3）压裂液体系pH值较低：二氧化碳溶于水中形成低pH值酸液，使地层液态环境呈酸性，地层粘土颗粒收缩，减少粘土