江汉涪陵页岩气压裂技术.ppt

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1、超临界CO2压裂液体系的构筑及性能评价汇报人：黄倩指导老师：付美龙二〇一六年四月第一部分超临界CO2压裂的优势及存在问题第二部分超临界CO2与增稠剂作用机理研究第三部分超临界CO2流变摩阻测试第四部分超临界CO2压裂现场工艺方案汇报大纲：第一部分超临界CO2压裂的优势及存在问题在非常规油气藏中，进行常规水力压裂时，大量水进入储层，会使粘土发生膨胀，导致孔隙堵塞，甚至造成井壁垮塌。为了防止膨胀现象而加入防膨剂等药剂，不但造成污染，而且无法从根本上避免膨胀。会对地层和地下水造成污染，改变地应力诱发地震，且单口井压裂需要1-2万方水，若进行大规模水力压裂对水的需求量过大。中国油气藏现状常规

2、油气藏常规水力压裂非常规油气藏？吸附气溶解气游离气超临界CO2压裂技术说明技术名称适用范围技术特点超临界CO2压裂非常规油气藏优势超临界CO2压裂的破岩门限压力低，大幅提高了钻井速度。超临界CO2黏度低，更容易沟通细小的裂隙，并易在岩层中压出多而复杂的微裂缝，提高单井产量和采收率。超临界CO2流体密度大，溶解能力强，可以溶解近井地带重油组分，为输送通道减少油气阻力。可使粘土矿物脱水，导致粘土矿物颗粒变小，增大孔隙和渗透率。超临界CO2表面张力几乎为零，能进入细小的孔隙，并高效置换CH4。超临界CO2气源充足，压裂成本低；不含颗粒和水，不污染储层。存在问题超临界CO2粘度很低，携砂能力差

3、。超临界CO2压裂液滤失性比水基压裂液强。超临界CO2易穿透，所以需要特殊的配套设备。CO2需降温液化后才能加压升温至超临界状态，故地面需降温装置。第一部分超临界CO2压裂的优势及存在问题第一部分超临界CO2压裂的优势及存在问题第二部分超临界CO2与增稠剂作用机理研究第三部分超临界CO2流变摩阻测试第四部分超临界CO2压裂现场工艺方案汇报大纲：第二部分超临界CO2与增稠剂的作用机理研究溶剂临界参数物性特征气体临界液体CO2温度（℃）31.1密度（g/cm3）0.006-0.0020.2-0.90.6-1.6压力（MPa）7.38粘度（mP·s）10-20.03-0.10.2-3.0密度

4、（g/cm3）0.448扩散系数（cm2/s）10-110-410-51、超临界CO2流体性质由数据可知，CO2要达到超临界状态并不难实现。但是其粘度偏低，会导致压裂液的携砂能力差，达不到预期的压裂增产效果，而其扩散系数偏小，溶剂化能力强。因此对超临界CO2进行增粘是必要可行的。单相1、超临界CO2流体性质密度随温度和压力的变化表面张力随温度的变化自扩散系数和压力的关系粘度和压力的关系温度/℃：1-0、2-37、3-47、4-75、5-77通过对比CO2气体、液体、超临界状态下的物理性质，发现在临界点附近流体的性质有突变性和可调性，即可通过调节体系的温度和压力控制其流体性质，如密度、粘

5、度、扩散系数、溶剂化能力等。第二部分超临界CO2与增稠剂的作用机理研究单相1、超临界CO2流体性质组分体系Ⅰ型相图：CO2－烷烃（n≦5）Ⅱ型相图：CO2－烷烃（7≦n≦13）Ⅲ型相图：CO2－烷烃（n>13）第二部分超临界CO2与增稠剂的作用机理研究两相1、超临界CO2流体性质温度/℃：1－382－713－1054－1395－1726－1977－238温度/℃：1－402－503－60温度/℃：1－46.12－71.13－104.4温度/℃：4－155－206－257－308－35第二部分超临界CO2与增稠剂的作用机理研究两相2、超临界CO2流体增粘机理第二部分超临界CO2与增稠剂的

6、作用机理研究超临界流体中的分子聚集：溶质分子溶剂分子对较稀的临界流体溶液，在高度可压缩区，由于分子间的吸引作用，超临界流体在溶质周围的密度可能远远大于溶剂本体的密度，导致局部密度的增强或局部组成的增加，说明分子间发生了聚集。必须强调的是，各种聚集实际上是一个动态过程。流体中除了可能存在溶剂-溶剂、溶剂-溶质间的聚集外，还可能存在溶质-溶质间的聚集。而在高压区，由于流体的压缩性很小，聚集现象不明显。溶剂-溶剂间的聚集溶剂-溶质间的聚集2、超临界CO2流体增粘机理第二部分超临界CO2与增稠剂的作用机理研究超临界流体中的分子间的相互作用：溶质-溶剂分子间相互作用：由于溶质和溶剂分子间存在较强

7、的相互作用，故在溶质和溶剂之间会形成聚集体。共溶剂-溶质分子间相互作用：由于分子间存在较强的相互作用，故在溶质-溶剂、共溶剂-溶质之间会形成聚集体。且在高度压缩区，局域的共溶剂-溶质分子间作用力往往大于溶剂-溶质的。共溶剂共溶剂的加入能增加物质的溶解度、改善反应的选择性等。溶质-溶质分子间相互作用：在高度可压缩的较稀超临界流体溶液中，除了有溶剂-溶质聚集和共溶剂-溶质聚集存在外，还存在溶质-溶质的聚集。2、超临界CO2流体增粘机理第二部分超临界