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《【5A版】液態(tài)CO2壓裂技術(shù)在低滲透油田的應(yīng)用.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、7A版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔液態(tài)CO2壓裂技術(shù)在低滲透油田的應(yīng)用美國與加拿大廣泛采用一種對(duì)儲(chǔ)層無損害的液態(tài)CO2壓裂技術(shù)，即用二氧化碳(液態(tài))為攜砂液(無水或任何處理劑)通過一個(gè)攪拌機(jī)，將支撐劑混于液態(tài)二氧化碳中。其CO2設(shè)備已成籠配套，技術(shù)占有領(lǐng)先地位。該工藝典型處理范圍是在114～136m3的液態(tài)二氧化碳中加16—21t支撐劑(攪拌機(jī)的能力應(yīng)達(dá)到21t攪拌能力)，注入速度40—55bbl／min，費(fèi)用為3～5萬美元之間。應(yīng)用井深為884—4267m的低滲透油氣藏砂巖地層和碳酸鹽地層，油藏溫度為48～180℃，油藏壓力為7～91MPa。在美國阿肯色—路易斯安娜—
2、德克薩斯地區(qū)和新墨西哥州的SanJuan盆地，應(yīng)用CO2泡沫壓裂及液態(tài)CO2加砂壓裂均已獲得較好的增產(chǎn)效果。1液態(tài)CO2壓裂的主要特點(diǎn)(1)CO2壓裂的優(yōu)點(diǎn)液態(tài)CO2壓裂處理的主要優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)儲(chǔ)層無損害，縮短了清洗時(shí)間，不需要抽汲和壓裂液罐，省掉了水處理的費(fèi)用和運(yùn)費(fèi)。避免生產(chǎn)層損害和殘留壓裂液，排液迅速，而且比較經(jīng)濟(jì)。首先，液態(tài)CO2壓裂可以消除常規(guī)壓裂液容易導(dǎo)致的地層損害。壓裂中對(duì)地層的主要損害機(jī)理是壓裂液對(duì)地層的相對(duì)滲透率、毛管壓力以及粘土膨脹與運(yùn)移產(chǎn)生的有害影響。在低壓和低滲透油藏中，對(duì)毛管壓力和相對(duì)滲透率造成的損害變得更加關(guān)鍵。在油層溫度和壓力下，
3、CO2呈氣態(tài)，這就使殘余壓裂液的飽和度為零。在油層中，就完全消除了對(duì)裂縫面周圍相對(duì)滲透率或毛管壓力的損害。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于排液迅速，可以及時(shí)評(píng)價(jià)地層產(chǎn)能。CO2產(chǎn)生的實(shí)效能量消除了壓裂液留在地層中的所有殘余流體。所以說，液態(tài)CO2是低滲透氣層理想的壓裂液。第三，液態(tài)CO297A版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔7A版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔壓裂是經(jīng)濟(jì)的。與常規(guī)壓裂液相比，這種方法用于壓裂液排液和鉆機(jī)在用時(shí)間的費(fèi)用都少得多。壓裂處理后不要再抽汲洗井，對(duì)回收的壓裂液也無需做任何處理。井的評(píng)價(jià)也比用常規(guī)壓裂液所花的時(shí)間少。平均來說，壓裂以后，只有1.5天即可試井。對(duì)于那些滲透率極低或含水高
4、的不經(jīng)濟(jì)井來說，壓裂后1—2天即可作出最終評(píng)價(jià)。(2)CO2壓裂的缺點(diǎn)液態(tài)CO2壓裂的缺點(diǎn)主要是低粘度。常規(guī)壓裂液與液態(tài)CO2壓裂處理設(shè)計(jì)主要差別是砂的濃度、砂粒大小、漏失和管子摩阻。與常規(guī)壓裂液比較，液態(tài)CO2壓裂液砂的濃度低一些，砂粒尺寸小一些。例如，當(dāng)井深超過20GGm時(shí)，液態(tài)CO2壓裂需要40／60目砂，而常規(guī)壓裂液則可用20／40目砂。由于粘度低，所以流體漏失多，這就使處理對(duì)流量有很大的依賴關(guān)系。因而，液態(tài)CO2對(duì)于高滲透層是不適用的。該方法的摩擦壓力比常規(guī)壓裂液高，這就要求在深于2200m的井中使用。應(yīng)采用大口徑油管(88.9mm)，以降低地
5、面處理壓力。為保持合適的粘度，以便產(chǎn)生足夠注砂的裂縫寬度，CO2必須保持液態(tài)。這樣，就要求井底溫度降低到CO2的臨界溫度31℃或更低。注入速率和注入大量的CO2，在產(chǎn)生井下低溫和保證流體有效穿入裂縫中是最有影響的參數(shù)。處理設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到熱收縮以及綜合拉應(yīng)力對(duì)套管、油管和封隔器的作用。這對(duì)任何使用大量液態(tài)CO2的處理都是共同的，不過至今尚沒有因?yàn)樯鲜隼瓚?yīng)力而造成任何問題。CO2必須在壓力下保存和運(yùn)輸(一般為2MPa，—30℃)。為了保證CO2維持液體狀態(tài)，混合設(shè)備是加壓的，這樣就把處理規(guī)模限制在現(xiàn)有混合設(shè)備的容量之內(nèi)。2美國的CO2壓裂技術(shù)以新墨西哥州San
6、Juan盆地Lewis砂巖井段的CO297A版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔7A版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔加砂壓裂技術(shù)為例加以說明。(1)CO2加砂壓裂流程CO2混砂機(jī)由一個(gè)較大的壓力容器和管匯系統(tǒng)組成，在液態(tài)CO2導(dǎo)入高壓流體泵之前，將支撐劑混入液態(tài)CO2流。一次裝載的支撐劑量取決于混砂機(jī)本身的容積，大約是50000磅。注入速度取決于管壁摩擦及管徑大小?；焐皺C(jī)是一個(gè)密閉的壓力容器，在實(shí)際作業(yè)前裝入支撐劑。裝載液態(tài)CO2的輕便容器在開始作業(yè)前送達(dá)現(xiàn)場。液態(tài)CO2在溫度0°F、壓力300磅/英寸2的狀態(tài)導(dǎo)入混砂機(jī)。氮?dú)庾鳛橹脫Q“墊”，非常高效地驅(qū)使液態(tài)CO2進(jìn)入混砂機(jī)，接著又驅(qū)使液態(tài)C
7、O2砂漿進(jìn)入流體泵。高壓流體泵的吸入管壓力高達(dá)300磅/英寸2。密閉混砂機(jī)底部的雙推進(jìn)加料器控制著砂漿的密度。(2)安全問題象任何增產(chǎn)措施一樣，CO2加砂壓裂過程中的人身安全仍是最重要的。常規(guī)壓裂的安全規(guī)程同樣適用于CO2加砂壓裂。CO2密度大于空氣，易于積聚在低洼地區(qū)，使人窒息。另外，皮膚長時(shí)間與“干冰”接觸，也易引起凍傷，因此施工過程中必須加倍小心。如果系統(tǒng)壓力低于80磅/英寸2，管線可出現(xiàn)冰塞現(xiàn)象，必須立即用蒸汽加以清除。由于液態(tài)CO2的溫度較低，管線冷縮，故在有壓裂管線的地方必須使用壓縮式封隔器。如果使用張力封隔器，管柱由于冷縮而引起的張力可使管
8、柱斷裂。另一個(gè)值得考慮的因素是使用硬度為90的過氧化物純丁腈橡膠制作的“O”型密
