二氧化碳泡沫压裂技术及应用

二氧化碳压裂页岩技术
二氧化碳压裂页岩技术
二氧化碳压裂页岩技术
二氧化碳压裂是一种新兴的页岩气开采技术。

它利用高压二氧化碳替代传统的水和化学品作为压裂液，将其注入到页岩岩层中，从而使岩石裂缝扩大，释放出埋藏在其中的天然气。

相比于传统压裂技术，二氧化碳压裂具有更高的效率和更少的环境影响。

二氧化碳压裂技术的优势在于其压裂液为二氧化碳，不仅可以减少对地下水资源的污染，还可以将二氧化碳气体注入到岩层中进行封存，起到减缓气候变化的效果。

此外，二氧化碳压裂所需的水资源也较少，适用于缺水地区的页岩气开采。

不过，二氧化碳压裂技术也存在一些挑战，例如二氧化碳的成本较高、压裂液的注入需要更高的压力等。

此外，岩层中的二氧化碳含量也会影响二氧化碳压裂的效果。

总体来说，二氧化碳压裂技术是一种有前途的页岩气开采方法，其环境友好、高效节能的特点使其备受关注。

未来随着技术的不断进步，二氧化碳压裂技术的应用前景也将变得更加广阔。

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页岩气co2泡沫压裂技术
现阶段，利用岩石毛细孔中的co2赋存量，利用其作为液体的体积膨胀及液体的许多性质，结合页岩气压裂技术，从而开发出了页岩气co2泡沫压裂技术。

首先，页岩气co2泡沫压裂技术是以低温液体co2为介质，通过液体发泡及压裂，使得油气藏毛细孔内许多封闭的油气节点与此液体co2充分接触，从而获得大量的页岩气。

其次，这样的技术能够有效的提高对深层页岩气的采收率，同时能够有效的减少污染，减少对环境的污染。

最后，岩石毛细孔中的co2不仅当作介质使用，其在页岩气开发过程中也可以被有效的利用，从而达到节能环保的目的。

总之，页岩气co2泡沫压裂技术是一种能够有效实现页岩气开采过程中高效减排的环保技术，并且具有节能环保、节约用水、降低开采成本等优点。

二氧化碳蓄能压裂技术在吉林油田的应用随着人们对能源领域的需求不断增长，石油等化石燃料的采储过程也在不断改进和优化。

在吉林油田中，二氧化碳蓄能压裂技术应用得越来越广泛。

这项技术的成功应用，不仅大大增加了油田产量，也为其他类似油气田的开发提供了重要的参考。

一、二氧化碳蓄能压裂技术的原理该技术是利用二氧化碳的高压和压缩性质，将其注入油藏岩石缝隙中，达到提高储层内压力，促进油气向井口流动的效果。

在这个过程中，通常需要先将油田内的水、油和杂质等杂质抽取出去，然后再通过高压气体注入的方式将CO2注入到岩层中。

在压力达到一定程度之后，再通过压裂技术破碎储层的岩层，增加储层的渗透性，使得原本被困在储层之中的油气得以顺畅地流动至井口。

二、该技术在吉林油田的应用目前，在吉林油田中，二氧化碳蓄能压裂技术被广泛应用。

在2019年，吉林大庆油田挖掘了一口总储量达到8200万吨的油井，通过采用该技术并配合节能降耗技术，使得油井的产量达到每天800吨，相比较于之前的400吨，增产了一倍之多。

在这个过程中，二氧化碳蓄能压裂技术起到了至关重要的作用。

同样的，该技术在吉林油田的其他油井中也得到了广泛的应用。

随着技术的不断进步和完善，相信该技术在未来还将有更广泛的应用空间。

三、结论二氧化碳蓄能压裂技术作为一项新兴的能源开采技术，正在逐渐得到人们的认可并不断完善。

在吉林油田中，该技术的成功应用，为其他油气田的开发提供了很好的借鉴，也为油田经济效益的提高做出了重要的贡献。

未来，随着技术的进一步发展，相信该技术将会在更广泛的领域中得到应用，并为人类的可持续发展做出更大的贡献。

四、该技术的优势该技术的优势主要有如下几个方面：1.协调环境保护和经济利益该技术通过注入二氧化碳，实现高效、低成本、环保的储气库建设和调峰能量储存。

同时，它在处理废气方面也有很好的应用，对于稳定大气环境、降低碳排放，保障生态环境有着重要作用。

2.提高采收率采用该技术，可以充分利用油藏中的压缩气体，充分发挥废气利用作用，同时压力的改变也会促进储层内的油气向井口流动，从而提高采收率，减少废气排放和环境污染。

二氧化碳泡沫压裂技术研究及应用现状本文总结了二氧化碳泡沫压裂技术相对于常规水力压裂技术的优点，介绍了二氧化碳泡沫压裂室内研究及现场应用现状。

就目前国内的应用效果来说，二氧化碳泡沫压裂与普通水力压裂相比具有更好的压后投产效果，对于储层渗透率损害相对较低。

最后给出了二氧化碳泡沫压裂技术的认识与研究方向，将适合二氧化碳泡沫压裂技术的压裂液和解决压裂后产能递减率过高两点作为今后主要研究方向。

标签：二氧化碳；泡沫压裂；应用现状自从吉林油田在1997年引进国外石油公司的二氧化碳泡沫压裂设备后，国内相关高校及石油公司开始对二氧化碳泡沫压裂进行研究。

而二氧化碳泡沫压裂工艺以其相对于常规水力压裂较少的用水，对国内水敏地层的适应性，以及在低压地层中优异的返排能力，赢得了广泛关注，成为非常规油气储层的新型压裂方法。

二氧化碳泡沫压裂是将液态二氧化碳和压裂液同时注入井筒，使井筒中充满二氧化碳泡沫，以二氧化碳泡沫作为压裂介质进行造缝的压裂方法。

1 二氧化碳泡沫压裂优点相对于常规水力压裂，二氧化碳泡沫压裂具有许多常规压裂所无法企及的优点。

二氧化碳泡沫压裂水相含量低，能够有效降低储层中粘土膨胀运移，避免造成过高的储层渗透率降低，减少对储层的伤害。

而且二氧化碳水溶液pH值小于7，呈现弱酸性，也能够在一定程度上一直粘土膨胀。

对于地层能量不足，地层压力系数小于1的低压油气层，采用二氧化碳泡沫压裂能够有效降低井筒液柱压力，使地层有足够能量将压裂液快速返排，加之二氧化碳泡沫压裂液在储层中滤失量较低，进一步降低了进入地层的压裂液对储层造成的二次损伤。

在注入的液態二氧化碳中加入增粘减阻剂，注入井筒中形成的高质量二氧化碳泡沫具有较高粘度，相对于常规水力压裂携砂能力大大增强，同时能够有效降低了压裂管柱摩阻，为大排量压裂施工提供可能。

2 二氧化碳泡沫压裂室内研究与现场应用现状二氧化碳泡沫压裂室内研究主要集中在相应的压裂液的研制上。

国内研究人员参考国外使用的增稠剂，采用羟丙基胍胶作为增稠剂，测得液态二氧化碳与基液混合起泡年度达到了248mPa·s。

CO2压裂工艺技术CO2压裂工艺技术是80年代以来发展起来的新工艺技术，它是以液态CO2或CO2与其它压裂液混合，加入相应添加剂，来代替常规水基压裂液完成造缝、携砂、顶替等工序的压裂工艺技术。

根据使用的压裂液组成不同，CO2压裂工艺技术可分为二氧化碳液体压裂、二氧化碳（甲醇）稠化水压裂、二氧化碳与氮气双相泡沫压裂和二氧化碳泡沫压裂四种形式，其中以二氧化碳泡沫压裂最为常用。

⑴原理CO2压裂液主要成分是液态CO2、原胶液和若干种化学添加剂。

在压裂施工注入过程中，随深度的增加，温度逐渐升高，达到一定温度后，CO2开始汽化，形成原胶为外相，CO2为内相的两相泡沫液。

由于泡沫液具有气泡稠密的密封结构，气泡间的相互作用而影响其流动性，从而使泡沫具有“粘度”，因而具有良好的携砂性能，在压裂施工中起到与常规水基压裂液相同的作用。

⑵技术优点①液体的二氧化碳在地层中既能溶于油又能溶于水，改善原油的物性，降低油水界面张力，有效提高油气采收率；②二氧化碳压裂液和常规压裂液相比，只有极少量的水和固相颗粒进入地层，同时二氧化碳泡沫可在裂缝壁面形成阻挡层，从而大大减少滤失，减少对地层的伤害；③CO2泡沫压裂液的PH值在3.5左右，即可有效防止粘土膨胀，又能对地层起解堵作用，有利于保护或增加地层孔隙渗透性，对水敏性地层效果更佳；④返排时，随井底压力下降，二氧化碳起到气驱作用，对于低产能井，有助于提高返排能力和加速返排速度。

使用CO2压裂，返排出的液体一般为总液量的75～90%，可以减少地层伤害，这是使用二氧化碳压裂气层的主要原因之一。

⑶二氧化碳泡沫压裂设计方法二氧化碳泡沫压裂设计采用“恒定内相”的设计方法，即把水基液部分看作外相，液态二氧化碳和支撑剂看作内相，施工过程中总排量和水基压裂液的排量恒定，随着加入支撑剂浓度的提高，液态二氧化碳的排量相应减小，使支撑剂和液态二氧化碳的体积量始终保持一个恒定值，这样有利于降低施工压力，提高施工一次成功率。

一种抗高温二氧化碳泡沫压裂液的研究1.泡沫压裂1.1泡沫压裂介绍。

利用特殊装备、特殊的化学添加剂，使用CO2/N2泡沫液作为压裂液进行加砂压裂的水力压裂施工方式称为“泡沫压裂”。

常用的CO2泡沫压裂的压裂液是由液体CO2（-18℃）和凝胶水（压裂液基液）与发泡剂构成的“气-液分散体系”，这种分散体系是热力学不稳定体系.1.2 CO泡沫压裂液的优点。

21.用于低渗油气层改造，CO2溶于水中形成低PH值的碳酸水可以减少粘土膨胀提高渗透率增加近井地带导流能力致使产量提高。

2.减少了水基压裂液用量，因此大大减少了压裂液对储层的污染。

3.具有低滤失性，提高了液体效率，有利于裂缝型油气藏的改造。

4.较高的表观粘度，是理想的前置液和携砂液，造缝能力强，携砂能力强。

5.在储层中汽化后，增加地层能量，提高返排率，有利于保护地层，减少油层污染。

6.CO2可大量溶解在原油中，使原油体积膨胀，粘度下降，增加原油流动性，使原油产量增加。

7. CO 2饱和碳酸水的界面张力为清水的20～30%，使流动阻力大大降低，是较好的助排剂1.3 CO泡沫压裂的发展概况2●70 年代开始使用水+ 起泡剂+N 2组成的比较原始的泡沫压裂液，砂液比只有1-2PPG（1PPG=119.8kg/m 3 ），但解决了低压井的压后液体返排问题●80年代初采用水+起泡剂+聚合物+N2/CO2组成的泡沫压裂液，巨大地提高了泡沫压裂液的粘度及稳定性，砂液比提高到了4-5PPG，高压储层泡沫压裂工艺技术获得成功，使得该技术得到了飞速发展。

80年代末开始采用水+起泡剂+聚合物+交联剂+CO2组成的泡沫压裂液，泡沫的稳定性进一步提高，造缝能力、抗温能力和携砂能力进一步增强，高温下砂液比也可达到4-5PPG，深井高温储层泡沫压裂技术得到发展。

1.4 CO 2 泡沫压裂的工艺技术的特点及用途1.4.1恒内相设计当支撑剂浓度增加时，保持压裂液基液排量稳定，但相应降低液体CO2排量，使其降低值与支撑剂占的空间值相当，内相（气体+支撑剂）和外相（液体）保持平衡，以保证压裂液的泡沫质量、表观粘度恒定。