非常规压裂液发展现状及展望_许春宝
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2023年压裂液行业市场分析现状
压裂液是一种广泛应用于页岩气开发、油田增产和地下储层改造的化学品。
随着全球能源需求的增加,尤其是对非常规能源资源的开发需求,压裂液行业市场持续增长。
目前,压裂液行业市场处于快速发展阶段。
据市场研究报告,全球压裂液市场价值预计将从2019年的100亿美元增加到2027年的200亿美元。
这主要受到页岩气开发的推动,以及全球对能源安全和环保的关注。
在全球范围内,北美地区是压裂液市场规模最大的地区。
美国和加拿大是全球页岩气开发的领导者,对于压裂液的需求非常大。
在亚洲和欧洲等地区,随着非常规能源资源的开发,压裂液市场也在快速增长。
然而,压裂液行业市场也面临着一些挑战。
首先,环境问题是压裂液行业面临的主要问题之一。
压裂液中的化学品可能对地下水和土地造成污染,引发环境争议。
因此,压裂液行业需要加强环境管理和监管措施,减少对环境的影响。
另外,压裂液行业市场竞争激烈。
目前,全球有许多压裂液供应商,市场份额分散。
为了在市场中保持竞争力,压裂液供应商需要不断创新,提供高质量的产品和服务。
此外,压裂液行业市场还受到政策和法规的影响。
不同国家和地区对于压裂液开发有不同的政策和法规,这可能对市场的发展产生影响。
因此,压裂液行业需要密切关注政策和法规变化,及时作出调整。
总体来说,压裂液行业市场正处于快速发展阶段,由于全球对非常规能源开发的需求增加,市场前景看好。
然而,市场也面临一些挑战,包括环境问题、竞争激烈和政策影响等。
压裂液供应商需要合理应对这些挑战,以在市场中取得竞争优势。
我国石油工程领域压裂酸化技术现状、未来趋势及促进对策摘要:随着我国经济发展,对油气资源的需求量越来越大。
近年来,随着油田开采难度的逐步加大,采用压裂和酸化技术已成为增产措施。
随着压裂和酸化技术的不断发展,其重要性日益凸显,不断提升压裂和酸化技术已成为当前油气田开发的当务之急。
文章系统地分析了国内压裂酸化技术的发展状况。
在此基础上,对目前国内压裂酸化技术存在的问题进行了归纳,并对今后的发展进行了展望。
并针对这些问题,提出了相应的解决措施和建议,以推动国内压裂和酸化技术的发展。
关键词:压裂酸化技术;现状;趋势;对策引言压裂酸化技术作为一种进攻性技术,对提高油气藏产量起着举足轻重的作用。
该方法能有效地增加石油和天然气的生产,是目前世界上许多大型油田实现增产和稳定的重要技术措施。
为了应对国内油气资源开采的严峻形势,加快压裂酸化技术的发展势在必行。
近几年来,油田开发过程中出现了一系列新的油藏、新的油藏开发难度加大,老油区的稳产、增产效果不佳等问题。
面对这种严峻的形势,国家有关部门出台了一系列政策,鼓励石油公司加大勘探开发力度,提高油气资源产量,把推进油气产业发展摆在重要位置。
在此情况下,加快开发压裂和酸化技术具有十分重要的意义。
要达到这个目的,就必须要对国内目前的压裂酸化技术状况有一个全面的认识,并且要认清其中的技术难点。
必须对这些问题进行深入的调查与分析,才能为这些问题寻找到行之有效的解决方法。
1我国石油工程领域压裂酸化技术现状近几年来,随着社会经济的迅速发展,人们对能源的需求量越来越大,特别是油气的消耗也越来越大。
随着国家对能源的需求,我国的石油工业得到了快速的发展,同时也对油田的开采提出了更高的要求。
压裂酸化技术作为一种有效的增产措施,能够极大地增加石油和天然气的产量,在石油和天然气开采中起到了越来越大的作用。
针对这些问题,近几年来,国内石油工业一直在加强对压裂酸化技术的研究与开发,并取得了一定进展。
长庆油田压裂工艺技术的现状及发展方向探析1.长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安710018;1.中国石油长庆油田分公司第二采油厂,甘肃庆阳745000;1.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;摘要:长庆油田经过长时间的开采,不断产生了低渗透、高含水等相关问题,增加了开采工作的难度。
因此,相关单位需要结合长庆油田的实际情况,分析油藏地质特点、存在问题,制定相应的改进措施,采用针对性工艺技术,保持油田的稳定生产。
本文主要对长庆油田压裂工艺技术的现状及发展方向进行探究。
关键词:长庆油田;压裂工艺技术;现状;发展方向压裂工艺技术是长庆低渗透油层试油、汽配套技术的关键构成部分,有效提升单井产量,增加采储量,在长庆油田开发中发挥重要作用。
相关专业人员对压裂工艺技术不断研究和创新,实现良好的发展和应用成效。
1长庆油田开发问题①长庆油田具有较长的投产时间,常见套管损坏现象,逐年降低了该油田的产量,同时产生多种不同的影响,增加了井况的复杂程度,降低油井含盐量、在一定程度上破坏了注采井网、抽油泵失效等相关问题。
②长庆油田低渗低压大大降低了单井产油量。
长庆油田开发过程中,部分工作人员采用注水手段提升井压,但受到周围特殊地质条件的影响,难以取得显著的注水升压成效[1]。
另外,部分工作人员采用加深泵挂、放大压差的方法,但是在实际应用的过程中存在一定的问题,经常容易导致油田周围地层压力呈现出持续降低的现象。
③相关专业人员对长庆油田进行地质勘察,发现其地层中出现较多裂缝,包含人工和天然裂缝,相互交叉,造成长庆油田的油层平面应力出现较大的波动,主要水平应力集中位置经常产生高含水的现象,降低了油层开采质量。
2长庆油田压裂工艺技术现状2.1高能气压压裂技术现阶段,高能气压压裂装置品种不全,相关技术人员需要对。
有壳压裂弹Gsgun、有枪身压裂弹WST/PST以及针对水平井和侧钻井的高能气体压裂装置等先进技术不断增加研究力度。
压裂装备发展现状与发展趋势摘要:在现代工业发展的进程中,由于压裂装备制造技术不断进步,其应用范围越来越广,压裂工艺的要求也在不断的提高。
近几年,压裂装备的功率越来越大,压力和排量也越来越高,这对连续工作的可靠性和自动化水平的要求也越来越高。
随着我国经济快速增长以及油价持续走低等一系列因素影响下油田采出量及开采成本上升问题日益突出,且矛盾尖锐,压裂效果不好造成设备闲置,压裂装置存在安全隐患,出现故障时会对作业环境产生污染、浪费资源的现象发生,甚至导致设备损坏。
因此,在石油勘探开发的过程中,必须要重视压裂装备制造技术和发展趋势。
虽然我国已经在研究和开发压裂技术方面取得了很大进步,但是受到各种的约束条件,高精尖复合材料被大量使用在高端精密加工领域中而代替原有装备来完成复杂零件的加工,这就使得我国迫切需要研究压裂装备技术发展趋势和方向。
文章对压裂装备发展现状与发展趋势进行了研究。
关键词:压裂装备;发展现状;发展趋势一、引言压裂装备最早是从美国发展的,1947年,美国进行了第一次的水里压裂实验,经过压裂装备的不断改良与发展,水力压裂成为了提高油气井采收率的重要措施。
裂压的核心基础得到了不断的发展。
随着生产发展对压裂装置的要求,需要的压裂液量大、压力高,压裂设备连续作业长。
随着压裂装置的应用越来越广泛,压裂装备不断的更新发展,压裂装备主要包括压裂泵注设备、混砂设备、压裂料存储设备和压裂管汇等。
在进行压裂施工的时候,压裂液支撑剂等材料会按照一定的配比比例均匀的进行搅拌,然后再由往复式泵注入设备加压,经压裂管汇、井口进入井筒。
二、国内外的发展现状由于压裂装备的发展历史较短,国内生产和使用规模相对单一,所以在装备设计、制造以及应用方面都存在一定的问题。
国内生产使用规模较小,压裂技术在我国的发展起步较晚,所以对压裂装备制造方面研究较少,但随着国家经济实力不断提高和科技水平逐渐提升,我们应积极引进国外先进设备,注重产品性能优化与新工艺开发以达到节能环保目的以及在压裂装备生产过程中对压裂技术发展方向,从而提高我国在国际市场竞争能力和竞争力[1]。
非常规压裂液发展现状及展望I. 前言A. 引言B. 目的C. 研究背景D. 研究目标E. 研究意义II. 压裂液发展历史概述A. 早期压裂液B. 传统压裂液C. 现代压裂液D. 非常规压裂液E. 压裂液的问题及挑战III. 非常规压裂液的组成与分类A. 基础组成元素B. 添加剂种类与作用C. 压裂液分类D. 常用非常规压裂液构成及特点IV. 非常规压裂液的技术与应用A. 现有技术及方法B. 压裂液在页岩气、煤层气和致密油开采中的应用C. 不同压裂液类型对生产的影响D. 技术革新对非常规开采的影响V. 非常规压裂液的发展展望A. 海外研究现状B. 国内发展现状C. 发展趋势预测D. 未来发展潜力分析E. 研究启示及建议VI. 结论A. 研究回顾B. 研究动态C. 展望未来D. 论文创新点E. 信息评价参考文献第一章节:前言A. 引言随着全球经济的不断发展和能源需求的不断增长,传统能源的日益短缺,非常规能源的开采已成为发展能源的重要途径之一。
非常规油气的开采主要包括页岩气、致密油、煤层气等,然而,这些非常规能源的开采与传统油气的开采方式不同,需要更有效的工艺技术和专门的压裂液。
B. 目的本论文旨在全面探讨非常规压裂液的发展现状及展望,具体介绍非常规压裂液的发展历史、组成与分类、技术与应用以及发展趋势。
本文的主要目的是阐述非常规压裂液的发展现状和未来发展方向,以期为相关研究提供参考,促进非常规能源的可持续发展。
C. 研究背景随着人口不断增长和工业化的普及,能源需求持续增加。
然而,传统油气的开采日趋困难,预示着能源局势的紧张,同时也加大了寻找非常规油气的必要性,在这种情况下,非常规油气逐渐成为全球关注的热点话题之一。
在非常规油气的开采中,压裂液是必不可少的一部分,它可以将油气从储层中压裂出来,为非常规油气提供重要的开采手段。
D. 研究目标本论文旨在深入了解非常规压裂液的组成、分类、制备和相关技术的研究现状,同时探讨非常规压裂液在煤层气、致密油和页岩气等领域的应用现状,分析压裂液在开采过程中存在的问题和挑战。
压裂液技术现状与发展趋势压裂液技术,即水力压裂技术,是一种应用于页岩气、煤层气等非常规气源开采中的关键技术。
它通过将大量高压水泵送至深部岩石中,产生强大的压力,使岩石发生裂缝,从而提高气体流通性,促进气体的释放与采集。
本文将从技术现状与发展趋势两个方面对压裂液技术进行探讨。
一、技术现状1.压裂液配方:目前,常用的压裂液配方主要包括水、粘土矿物、添加剂和控制剂等。
水是压裂液的主体,占总体积的70%以上,常用的水源是地表水和淡水。
粘土矿物主要用于维持压裂液的黏度和稳定性。
添加剂如增稠剂、降解剂等用于改善液体流动性能,控制剂则主要用于调节压裂液的性能与效果。
2.压裂液泵送技术:压裂液泵送技术是实现压裂液高效输送的关键。
目前常用的泵送技术包括高压泵、齿轮泵、隔膜泵和柱塞泵等。
高压泵是最常用的泵送设备,其具有泵送流量大、压力高、结构简单等优点,但能耗较大。
隔膜泵则是一种节能型泵送设备,其通过隔膜的周期性振动,实现压裂液的泵送。
3.施工技术与工具:压裂液的施工技术包括固井施工、射孔施工、水力压裂施工等。
常用的施工工具包括固井管、射孔弹、水力压裂装置等。
施工工具的研发与改良对提高压裂液的施工效果和采气效率具有重要意义。
二、发展趋势1.绿色环保化:近年来,压裂液技术在环保方面存在一些问题,如废水排放、地下水污染等。
未来的发展趋势将更加关注绿色环保,研发低污染、高效、可回收利用的压裂液技术。
2.高效低耗能:随着油气资源的逐渐枯竭,对压裂液技术的要求也越来越高。
未来的发展趋势将注重提高压裂液技术的效率和降低能源消耗,通过改进泵送技术、配方优化等手段实现高效低耗能。
3.智能化与自动化:随着科技的不断发展,压裂液技术也将朝着智能化、自动化方向发展。
智能化技术可以实现对压裂液的自动控制和监测,提高施工效率和精确度。
4.全球化合作:压裂液技术在世界范围内得到广泛应用,特别是美国页岩气革命的推动下,国际合作和经验交流日益重要。
1. 压裂液国内外发展概况压裂技术是我国油气田开发必不可少的重要措施之一,它在增加产量和储量动用方面起到了重要的作用。
压裂的目的主要是形成具有一定几何形状的高导流能力裂缝,改善油气通道,从而增加油气产量。
而压裂液在压裂中起着非常重要的作用,压裂液体系的性能是关乎整个压裂施工作业成败及压裂效果的关键点之一,性能好的压裂液不但能够保障压裂施工的顺利进行,而且能够保护储层,获得理想的增产效果[1]。
压裂液通常是由各种化学添加剂按一定比例配制成具有良好粘弹性的冻胶状物质,主要分为水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、清洁压裂液[2]。
1947年,水力压裂首次在现场成功应用的初期,主要使用以原油、成品油所配成的油基压裂液,原因是水基压裂液会对水敏地层造成损害.五十年代,出现了控制水敏地层损害的方法以后,水基压裂液才被应用在压裂作业中,但油基压裂液仍为主要的压裂液。
到六、七十年代,增稠剂瓜胶及其衍生物的出现,使水基压裂液迅速发展并占据主要地位.到了八十年代,由于致密气藏开采和部分低压油井压后返排困难等问题,出现了泡沫压裂液。
到九十年代及以后,为了解决常规压裂液在返排过程中由于破胶不彻底对油藏渗透率造成很大伤害的问题,又开发研制了粘弹性表面活性剂压裂液,即清洁压裂液。
1.1 水基压裂液水基压裂液是以水作溶剂或分散介质,向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的,主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂,即植物胶(瓜胶、田菁、香豆、魔芋等)、纤维素衍生物及合成聚合物.这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶,交联后形成粘度极高的冻胶。
具有低摩阻、稳定性好、携砂能力强、低损害、施工简单、货源广、廉价等特点。
通常,水基压裂液按加入稠化剂种类大致可分为三种类型:天然植物胶压裂液、纤维素压裂液以及合成聚合物压裂液。
1.1.1 天然植物胶压裂液国内外最先研究和应用的是天然植物胶压裂液,因而这类压裂液使用最多,其中瓜胶及其改性产品为典型代表[3]。
关于新型压裂液进展的研究与分析【摘要】压裂液是压裂技术的重要组成部分,是决定压裂成败的关键,随着时代的发展,压裂液体系也经历了聚合物压裂液,聚合物交联压裂液,泡沫压裂液和粘弹性表面活性剂压裂液四个发展阶段的变革.而高效,低伤害,低成本,是压裂液技术发展的方向,也是当下研究压裂液的首要问题,本文结合目前国内外对当下压裂液体系的发展情况以及现在压裂液存在的问题。
针对这些问题出现了一种新型压裂液体系粘弹性表面活性剂(VES)基压裂液(又称清洁压裂液),通过对国外清洁压裂液和聚合物压裂液体系的性能对比研究发现;清洁的压裂液具备高效能,低伤害,低成本的优势,迎合了压裂液未来发展的潮流,也是未来新型压裂液发展的方向。
【关键词】压裂液压裂液的发展与现状清洁压裂液性能方向1 压裂液的概述压裂液是压裂技术的重要组成部分,压裂主要用于油气藏增产,增注,因此压裂技术在油气勘探中得到迅速发展和广泛的应用。
我国的压裂液体系也经历了聚合物压裂液,聚合物交联压裂液,泡沫压裂液和粘弹性表面活性剂压裂液四个阶段的发展,压裂液也在逐步完善化,水基压裂液是目前国内外最普遍用的压裂液。
目前随着国外加大对油气田的开采力度,对压裂液的要求也越来越高,无(低)伤害的压裂液已在国外油气田中广泛应用。
2 国内压裂液的发展与现状自1947年压裂液首次用于油田增产之后压裂液也随之发生巨大的演变。
初期人们利用原油成品油配置油基压裂液,避免了使用水基压裂液对水敏地层造成伤害,五十年代后,随着研究出对水敏地层伤害的控制方法之后,水基压裂液才被推广与应用,但是仍以油基压裂液为主导,六十年代后随着胍尓胶增稠剂被研制成功,标志着压裂技术进入了现代压裂化学的新起点。
七十年代后成功的把胍尓胶化学改性尓获得了其他多种衍生物的产品完善了相应的交联体系,随之水基压裂液也逐步被认可,在实践中也被广泛的采用,替代了油基压裂液占据了主导地位,到八十年代时,伴随着致密气藏的开采和部分低压油井返排困难等问题的出现一部分的水基压裂液逐渐被泡沫压裂液所取代到了九十年代以后压裂液技术的体系日益成熟水力压裂液,油基压裂液,乳化压裂液和醇基压裂液等都被广泛应用于油气田的开采中,但是水基压裂液其自身具备成本低,配方方便等优点因而被广泛的推广,目前国内使用最普遍的压裂液是水基压裂液,它的使用量约占总量的70%,但是水基压裂液也有一定的缺陷,水基压裂液不能够完全的破胶,而破胶后残渣留在了缝隙中,从而使支撑剂充填层的渗透率严重降低,最终导致影响产层,大大降低了压裂液的使用效果和功效。
二氧化碳压裂产出液处理技术发展现状摘要:压裂液等工业水处理技术近些年来重要性愈加明显,经历了一个快速发展的时期。
目前主要有物理处理法、化学生物处理法以及新型的膜分离法等技术。
未来的发展方向是复合型技术发展,将现有的几种技术组合起来,扬长避短、相互配合起到更好的处理效果。
关键词:工业水处理;污水处理;技术原理;发展现状引言二氧化碳压裂技术是近些年发展起来的一项特色技术。
包括二氧化碳干法压裂、二氧化碳储能压裂等。
其中二氧化碳储能压裂技术压裂液除了液相二氧化碳外,还包括相当量的水基压裂液,而随着二氧化碳压裂技术应用越发广泛,对压裂返排液进行处理迫在眉睫。
中国水资源总量虽高,但人均量却只是全球平均量的四分之一,保护水资源迫在眉睫。
目前,对水资源危害严重的是人为污染,而在人为污染中又属工业水污染占比例最高,因此压裂液等工业水处理技术愈发重要[1]。
1 压裂液处理技术基本简述1.1技术原理通常工业水处理技术是指采用物理、化学、生物等方法对工业生产过程中使用的水以及产生的废水、污水进行处理,以达到相应的生产及排放要求的技术。
水有气、液、固三种相态,三种相态可相互转化。
压裂施工生产中,常利用水的相态变化特性来进行能量传递。
水具有溶解性和分散性,水中的杂质可分为有机物、无机物和微生物;分散体系按杂质与水的大小关系可分为分子-离子分散、胶态分散和粗分散。
压裂液等工业水处理技术的目的是使用一定方法来改变水的分散体系,达到水中杂质的分离净化[2]。
1.2技术重要性压裂液处理技术是一种涉及多学科的实用技术。
在全世界面临水资源紧张的情况下,在石化、轻工、冶金、机械、电子等行业对工业用水要求日益提高的情况下,压裂液等工业水处理技术的重要性愈加明显。
2压裂液处理技术现状随着国民经济的发展,研制出操作简便、运行经济、安全高效、低能耗的压裂液处理新技术已成为目前压裂液水处理的发展方向。
2.1物理作用处理法物理作用处理法主要是使用机械方法分离压裂采出液中溶解度较低的的呈悬浮状态的污染物,这种方法中污染物化学结构不发生变化,化学性质也没有改变。
压裂液的研究进展调研报告压裂已经广泛应用于增产当中, 压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。
压裂液存在着破胶难,污染环境,污染储层,抗温抗盐性能差的问题。
为此,在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。
研究结果表明,目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系,并且研究出了抗高温清洁压裂液,微束聚合物压裂液,无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。
水基压裂液残液五步处理法,在现场应用效果明显,残渣,破胶性能,相容性,水锁伤害是储层伤害的主要原因。
压裂液将主要朝着地层伤害小,抗温抗盐,地层适应性强,环境友好的方向发展。
压裂液的类型:水基压裂液、油基压裂液、酸基压裂液、泡沫压裂液。
压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来经历了巨大的演变。
早期的压裂液是向汽油中添加足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液的黏度提出了更高的要求,开始采用瓜胶及其衍生物基压裂液。
为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性,研究出了高温油基压裂液。
最初使用的压裂液是炼制油和原油,由于最初担心压裂液和含有非酸性水液的油气储层接触,可能产生不利影响,后来实验已经证明,用适当的添加剂(粘土控制物质,表面活性剂等),使用水基液能处理大部分油气储层,在一个已知储层的压裂液处理中,最好是通过实验室地层岩心实验(或者一贯的现场结果)来确定水基压裂液的可用性。
水基压裂液体系及技术包括:非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术、PAC阳离子聚合物压裂液体系、有机硼交联水基压裂液技术、哈利伯顿微束聚合物压裂液体系、高黏度水基压裂液、无聚合物压裂液体系、低凝胶硼酸压裂液、无固相压裂液、无破胶剂压裂液技术压裂液。
油基压裂液体系及技术:低渗、低压、水敏性油气藏储量占每年探明储量的1/3 而且有继续上升的趋势,有效合理地开发这部分油气藏对稳定增加油气产量意义重大。
收稿日期:2023-05-21;修订日期:2023-11-08。
作者简介:许宁(1965—),男,研究生,教授级高级工程师,现从事油气开发研究工作。
E-mail:xn7028@sohu.com。
基金项目:中国石油天然气股份有限公司科技专项“超低渗油藏驱渗结合提高采收率关键技术研究”(2021DJ1304)。
文章编号:1673-8217(2024)02-0097-05非常规油藏蓄能体积压裂的合理压裂规模研究许 宁1,张俊杰1,叶 锋1,周明旺1,贾林兵2,崔晓磊1(1.中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院,辽宁盘锦124010;2.盘锦市水务集团辽宁盘锦124010)摘要:蓄能体积压裂是致密油、页岩油主要增产改造技术并成为开发前期主要方式,压裂规模是影响开发成效的重要因素。
根据物质平衡原理,建立了未饱和油藏蓄能体积压裂物质平衡方程。
经实测数据检验,能够准确预测压裂后井控范围内地层压力和地层压力系数随入地物量的变化规律,解决了蓄能体积压裂入地物量、入地液量定量预测问题,有利于优化压裂规模。
结合致密油、页岩油水平井体积压裂投产后平均日产油、无效排液量等开发指标统计和数模预测,认为进液强度15~17m3/m较为合理。
成果认识对于致密油、页岩油蓄能体积压裂开发合理压裂规模确定具有借鉴意义,有助于非常规油藏经济效益开发。
关键词:非常规油藏;进液强度;蓄能压裂;地层压力系数;物质平衡方程中图分类号:TE357 文献标识码:AStudyonreasonablefracturingscaleofaccumulativevolumefracturinginunconventionalreservoirXUNing1,ZHANGJunjie1,YEFeng1,ZHOUMingwang1,JIALinbing2,CUIXiaolei1(1.Exploration&DevelopmentResearchInstituteofLiaoheOilfieldCompany,PetroChina,Panjin,Liaoning124010,China;2.PanjinWaterGroup,Panjin124010,Liaoning,China)Abstract:Energystoragevolumefracturingisthemainstimulationandtransformationtechnologyoftightoilandshaleoil,andithasbecomethemainmethodinearlydevelopmentstage.Accordingtothematerialbal anceprinciple,thebalanceequationofenergystoragevolumefracturinginunsaturatedreservoirisestab lished.Itcanpredicttheformationpressurevariationandcoefficientwiththevolumeofmaterialenteringthegroundafterfracturing,andsolvetheproblemofquantitativepredictionofthevolumeofmaterialenteringthegroundandthevolumeofliquidenteringthegroundafterfracturing,anditisbeneficialtooptimizethescaleoffracturing.Accordingtothestatisticalanalysisandnumericalmodelpredictionoftheaveragedailyoilproductionandtheinvalidfluiddisplacementafterthevolumefracturingofthehorizontalwellsoftightoilandshaleoil,itisconsideredthattheinjectionstrengthof15-17m3/misreasonable.Theresultscanbeusedforreferencetodeterminethereasonablefracturingscaleandishelpfulfortheeconomicbenefitsofun conventionaloilreservoirdevelopment.Keywords:unconventionalreservoir;fluidinflowintensity;energystoragefracturing;formationpressurecoefficient;materialbalanceequation 国际能源署(IEA)评价中国页岩油可采资源量达43.52×108t,位居世界第三[1-2]。
液态CO_2压裂技术研究现状与展望
吴金桥;高志亮;孙晓;梁小兵
【期刊名称】《长江大学学报(自科版):上旬》
【年(卷),期】2014(11)4
【摘要】液态CO2压裂是采用液态CO2作为压裂液进行增产改造的工艺技术,对储层无伤害,可替代水基压裂液,近年来该技术在致密气藏、页岩气藏开发中受到广泛关注。
介绍了液态CO2压裂技术的特点,详细阐述了液态CO2压裂技术的发展阶段,对液态CO2压裂技术类型进行了对比分析,并指出了今后该技术的研究方向,以期为开发低渗、特低渗致密油气资源提供帮助。
【总页数】4页(P104-107)
【关键词】液态CO2压裂;压裂改造;无伤害压裂工艺
【作者】吴金桥;高志亮;孙晓;梁小兵
【作者单位】陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.13
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页岩气压裂液研究进展及展望夏熙;杨二龙【摘要】页岩气储层一般具有低孔低渗的特征,需要对储层进行大规模压裂改造才能提升产能,而压裂液性能在水力压裂作业中起着至关重要的作用.在系统调研国内外页岩气压裂液相关文献的基础上,按类型分为滑溜水压裂液,清洁压裂液,纤维素压裂液和泡沫压裂液,简述了不同类型压裂液的特点.围绕压裂液的携砂性能,耐温性能和破胶性能,概述了国内外不同类型压裂液的研究进展及油田应用状况.考虑了压裂液低伤害,环保清洁的发展趋势,提出了未来页岩气压裂液技术的发展方向.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2019(033)007【总页数】6页(P59-63,76)【关键词】页岩气;压裂液;类型;环保清洁;发展方向【作者】夏熙;杨二龙【作者单位】东北石油大学,提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学,提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TE357.1+2近年来,美国“页岩气革命”的成功,不仅实现了其能源独立,更影响了全球油价变化,改变了全球能源供给格局,使页岩气开发成为非常规能源热点之一。
我国页岩气储量位居世界第一,开采潜力大。
2018年,涪陵页岩气田全年生产页岩气60.2亿m3,超产50万m3,销售57.8亿m3。
涪陵页岩气田商业开发的成功对缓解我国能源紧缺、减排温室气体,构建绿色安全高效的现代能源体系具有重要意义。
页岩气是指富含有机质泥岩或页岩中,自生自储成藏的,以游离或吸附为主的天然气聚集[1]。
页岩储层的特征为低孔低渗,主要发育为微米级甚至纳米级孔隙[2]。
页岩气井初期产量主要以游离气为主,稳产期则以吸附气为主,因其比表面积大,吸附气量远大于常规砂岩,需要通过水平井压裂技术,只有大规模体积压裂才能获得工业气流[3]。
页岩裂缝发育也为页岩气提供了流动空间,有利于产能提升[4]。
因此,压裂液的造缝和携砂性能是决定压裂技术成败的关键,压裂液也被称为压裂的“血液”。
页岩气压裂技术现状及发展建议作者:李睿来源:《环球市场》2019年第06期摘要:页岩气属于非常规的天然气资源,由于岩性的致密性,给页岩气的开发带来一定的难度。
实施页岩气的压裂技术措施,为合理开采页岩气提供依据。
分析我国页岩气开发压裂技术的现状,解决页岩气开发的技术难点问题,预测页岩气压裂技术的发展趋势,促进页岩气的快速开发,为充分利用页岩气资源莫定基础。
关键词:页岩气;压裂技术;现状;发展页岩气资源具有非常大的开发潜力,由于页岩气藏的特点,实施水力压裂技术措施后,才能顺利进行开采,因此有必要研究页岩气压裂技术的现状,解决页岩气压裂的技术难点问题,提高页岩气开发的效率,达到页岩气开发的经济效益指标。
一、页岩气压裂技术现状对页岩气藏实施水力压裂技术措施,促使致密性的页岩形成人工裂缝,提高页岩气的渗透能力,达到气藏开采的技术标准,更好地开发页岩气。
页岩气低孔低渗的特点,给气藏的开发带来巨大的难度。
压裂作业施工成为页岩气开发的关键技术措施,有待于进一步的完善和开发,使其达到最理想的勘探开发的效果。
(一)连续油管分层压裂技术措施针对直井的压裂作业施工,以连续油管的压裂技术、水力喷砂射孔压裂技术及环空压裂技术为主,提高直井段的水力压裂的效果。
促使页岩气层形成更多新的裂缝,提高储层的渗透能力,为合理开发页岩气提供依据。
连续油管的应用,缩短油层水力压裂的周期,减少起下管柱的工作量。
井下作业的工具简单,压裂施工的成功率高。
经过水力喷砂射孔,环空加砂的方式,保证页岩气层的压裂状态,形成更多的人工裂缝,达到页岩气层压裂施工的技术要求。
(二)水平井分段压裂技术措施水平井各个井段的井斜角不同,实施分段的多级压裂技术措施,达到设计的压裂作业施工的效果。
应用多级可钻式桥塞封隔的压裂技术措施,进行套管压裂,多段的分簇射孔,利用可钻式桥塞进行封隔,压裂施工后,将桥塞钻穿,恢复井筒的正常运行状态。
水平井的封隔器分段压裂技术措施的应用,选择多级滑套封隔器,有井口落球系统控制滑套,实施分段压裂施工,达到分段施工的作用效果。
非常规压裂液发展现状及展望许春宝1,何春明2(1.中国石化西南油气田分公司装备管理处,成都610017;2.西南石油大学研究生院“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,成都610500)[摘要]系统总结了国内外已经广泛应用的非常规压裂液体系,包括表面活性剂类压裂液体系、醇类压裂液体系、二氧化碳类压裂液体系以及凝胶液化石油气类压裂液体系等;并对各种非常规压裂液的性能、储层类型以及现场应用进行了介绍。
[关键词]非常规压裂液储层发展现状现场应用收稿日期:2012-03-29。
作者简介:工程师,从事工程设备材料管理与研究工作。
随着勘探开发的不断深入以及对能源需求的日益增加,非常规油气资源已成为当前勘探开发的新热点。
非常规油气资源主要包括致密砂岩气、煤层气以及页岩气(致密油)等[1]。
压裂改造是非常规油气资源勘探开发的最重要措施,但非常规油气藏与常规油气藏的储层特征存在巨大差异,非常规油气藏(如页岩气及致密砂岩气)岩心通常表现为水湿,且储层原始条件下其含水饱和度往往远低于束缚水饱和度,这种情况下外界流体进入储层后会发生自吸现象,造成近井地带或近裂缝壁面区域发生水相圈闭伤害,严重影响储层流体的流动能力。
非常规油气藏压裂改造的思路以及对压裂改造工作液性能的要求与常规储层存在较大差异。
由于非常规储层的物性很差,因此对压裂改造工作液性能提出了更高的要求,主要包括低伤害性、与储层良好的配伍性、良好的返排性等。
依据储层对压裂液性能的要求,国内外已开发出多种适合非常规储层压裂改造的非常规压裂液体系,包括表面活性剂类压裂液体系、醇类压裂液体系、二氧化碳类压裂液体系以及凝胶液化石油气类压裂液体系等。
1表面活性剂类压裂液1.1黏弹性表面活性剂基压裂液早在1980s ,Nehmer[2]就报道了表面活性剂流体作为携砂液在砾石充填作业中的应用,表面活性剂流体在砾石充填领域的成功应用为其在压裂液领域的应用提供了依据。
1997年,Samuel 等[3]成功研制了无聚合物水基压裂液(VES 压裂液),VES 压裂液以季铵类表面活性剂为主要成分,加入反离子使表面活性剂分子缔合形成蠕虫状胶束,赋予流体黏弹性具有较好的携砂性能。
VES 压裂液体系不需外加化学破胶就能自动破胶,破胶液表面张力很低,返排能力强,且压裂液残渣含量几乎为零;同时,体系含有大量阳离子表面活性剂能够有效地稳定黏土,压裂过程中较低的表皮效应和油层污染能有效提高油气井压裂改造后的产能[4-5]。
目前,作为VES 压裂液使用较多的表面活性剂包括:阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、两性离子表面活性剂、双子型表面活性剂(Gemini 表面活性剂)。
VES 压裂液体系配制简单,只需加入表面活性剂以及无机盐(反离子)或带不同电荷的表面活性剂,就能形成具有黏弹性的流体。
体系不需要加入杀菌剂,因为体系中加入的阳离子表面活性剂本身就具有杀菌的能力;体系也不用加助排剂,因为VES 压裂液体系本身就具有很低的表面张力以及界面张力;同时也不用加黏土稳定剂,因为体系含有大量无机盐类物质(如KCl ,NaCl 等)以及阳离子表面活性剂,具有很好的防止黏土膨胀和微粒运移的能力。
压裂液的携砂性能是保证压裂施工成功以及支撑剂在产层良好铺置的关键。
2002年,Asadi 等[6]提出,零切黏度是压裂液携砂的关键参数,VES 压裂液具有很强的黏弹性,在低剪切速率下压裂液表现出一定的屈服应力,支撑剂沉降速率很低,而在高剪切速率下压裂液黏度较低,有利于降低施工摩阻。
VES 压裂液不含不溶物,压裂过程中不会形成滤饼,压裂过程中滤失速率较高,为了降低压裂液的滤失速率,2010年,Huang 等[7]提出使用具有纳米尺寸的热点材料如35nm 尺寸的镀锌氧化剂,使VES 胶束形成拟交联结构,如图1所示。
该结构可以提高胶束溶液的黏度和热稳定性,且赋予表面活性剂流体造壁性能,有利于降低压裂液的滤失速率,提高VES 压裂液的效率。
图1纳米交联VES 压裂液VES 压裂液的另一个特点是可以回收利用。
2005年,Gupta 和Tudur [8]开发出一种新型的可回收VES 压裂液,该体系的主剂为阴离子性表面活性剂。
由于阴离子性表面活性剂在储层中的吸附较小,因此压裂改造后的返排液中含有部分阳离子表面活性剂以及大部分阴离子表面活性剂,将返排出的液体放在储液罐内放置24h 后,过滤除去液体中的固体颗粒,然后再补入部分损失的阴离子表面活性剂,体系就又能形成黏弹性冻胶。
这种可重复利用的特点使这类VES 压裂液的使用成本大幅度降低。
VES 压裂液具有的低伤害性以及良好的返排性能使其在致密砂岩气藏以及煤层气压裂改造中得到了广泛应用,同时也取得了很好的改造效果。
而对于页岩储层,压裂改造的规模通常很大,而VES 压裂液成本相对较高,目前推广应用难度较大,但随着可回收VES 压裂液体系的进一步发展,其在页岩储层改造中的推广应用也指日可待。
1.2黏弹性表面活性剂泡沫压裂液为了进一步减小压裂液的入地液量,降低压裂液的滤失量,同时提高压裂液的返排能力。
2002年,Zhang [9]开发出VES 泡沫压裂液,该体系可以形成稳定的N 2泡沫,但该VES 体系与CO 2配伍性较差,因为超临界态的CO 2具有与有机溶剂相似的特性,会进入胶束内部使VES 流体破胶,不能形成稳定的CO 2泡沫。
2005年,Chen 等[10]开发出与CO 2配伍的VES 泡沫压裂液,该体系使用组合表面活性剂体系,能够使CO 2在溶液中处于颗粒状态,避免对VES 流体的破坏,如图2所示。
CO 2泡沫压裂液体系具有比N 2泡沫更强的返排能,同时具有与水相当的静水压力,能够满足深层致密储层的改造,同时流体呈酸性能够减小黏土膨胀。
图2与CO 2配伍VES 压裂液特征2005年,Gupta 等[11]成功地将VES 泡沫压裂液应用于储层温度为121ħ的致密砂岩气藏压裂,取得了很好的改造效果。
虽然致密砂岩气场存在严重的水相圈闭伤害趋势,但VES 泡沫压裂液滤失量小,同时滤失流体中含有高浓度的表面活性剂,能够降低流体的界面张力,有利于流体的返排。
同时VES 泡沫压裂液在煤层气、页岩气储层压裂改造中也得到应用,用VES 压裂液携带超低密度支撑剂,在进入储层前注入N 2或CO 2形成高质量的泡沫(泡沫质量分数>85%),泡沫几乎呈雾状,这样可以形成局部的单层铺置,VES 流体不存在残渣对天然裂缝、层理、割理等伤害,有利于提高储层压裂改造效果。
2醇基类压裂液2.1醇基压裂液早在1966年,Mcleod 等[12]就提出使用醇作2ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS为压裂液,此后,1989年Hossaini[13]、1992年Thompson[14]等都提出将醇基压裂液用于强水敏储层压裂施工。
大量研究表明,压裂液的返排包括两个过程,首先是黏性驱替阶段,该阶段返排主要与地层能量以及破胶液黏度有关,该阶段持续时间短,第二阶段的返排主要为挥发引起的排液阶段,干气从储层流出携带部分液相,使含水饱和度降低,该排液阶段持续时间长,随着生产时间的延长,水相圈闭伤害逐渐降低。
而醇基压裂液具有一定的表面张力和界面张力;蒸气压高易于挥发;与储层流体以及储层岩石具有很好的配伍性等特点。
因此,当储层存在严重的水相圈闭伤害问题时,可以考虑使用无水甲醇(乙醇)作为压裂液。
由于醇类通常黏度很低,所以人们提出很多方法提高其黏度。
其中比较通用的方法有:形成醇基泡沫流体提高黏度;利用合成聚合物(聚丙烯酰胺类或聚氧化乙烯等)增加醇基液黏度;利用改性胍胶(对羟丙基胍胶分子进行表面活性剂改性)增加基液黏度。
但通常利用稠化剂增加醇基液黏度存在以下问题:聚合物分子在无水甲醇(乙醇)或含水醇的溶解性问题;聚合物的交联困难;成胶后冻胶的破胶问题等。
1997年,Gupta等[15]通过胍胶改性开发出一种能在无水甲醇内充分溶胀、溶解,且能通过有机硼使其交联的醇基压裂液体系,在较高的pH环境下,可以使用硼交联体系使稠化剂在无水乙醇中交联,在较低的pH环境下,可以使用锆交联体系使稠化剂在无水乙醇中交联。
该体系使用特殊的氧化剂能使冻胶快速完全破胶,对储层伤害很小,该体系已在强水敏储层成功运用,并取得了很好的压裂改造效果。
2.2CO2泡沫醇基压裂液对某些储层,即使是泡沫质量分数超过70%普通泡沫压裂液或是VES泡沫压裂液,同样会对储层造成严重的水相圈闭伤害。
为了解决此问题,可以用甲醇来代替泡沫压裂液中的水相成分,以减少进入储层的水量。
2007年,Gupta等[16]用质量分数为40%的甲醇代替常规CO2泡沫中水相成分,形成的CO2泡沫醇基压裂液具有很高的黏度,体系的凝固点接近-40ħ,能很好地满足低温施工的要求,且体系的表面张力仅为30mN/m,该体系所使用的起泡剂为特殊表面活性剂,该表面活性剂与甲醇均有较好的配伍性;同年,Gupta等又使用泡沫质量分数达到85%的CO2泡沫醇基压裂液体系,在加拿大强水敏的致密气藏改造中进行了多口井的先导性实验取得了较好的改造效果。
3CO2类压裂液3.1液体CO2压裂液液体CO2压裂液是一种非常规压裂液,该压裂液体系在北美的加拿大以及美国致密气藏改造中应用较多,且取得了很好的效果。
通常使用的液体CO2压裂液主要包括:纯液体CO2压裂液以及为了降低成本而使用的液体CO2和N2的混合体系[17]。
常规的水基压裂液主要通过长链聚合物分子沉积在裂缝壁面,形成滤饼降低滤失,或是通过体系的黏弹性特征,降低体系的滤失以获得足够的裂缝宽度。
足够的缝宽是顺利加砂的必须要求。
而对于液体CO2压裂液体系,与常规压裂液体系相比,体系黏度低,同时也不能形成滤饼,但体系却具有很好的降滤失能力。
液体CO2压裂液体系温度低,具有压缩性,在液体进入储层后,在相对低压以及高温环境下,压裂液体系迅速膨胀,热膨胀效应限制了流体在裂缝壁面的滤失,同时相对渗透率效应以及在储层微小孔隙介质流动过程中的湍流效应共同降低了流体的滤失,增加了裂缝的有效宽度,有利于加砂的进行。
支撑剂的传送主要包括两个过程:在地面管线、井筒以及射孔孔眼的流动;在裂缝中的流动。
支撑剂在地面管线、井筒以及射孔孔眼的流动相对容易,主要通过高泵注速率。
在液体CO2压裂液施工时泵注速率通常很高,且体系黏度很低,所以流动过程中雷诺数很高,处于湍流状态,在此状态下完全能满足携砂的要求。
降低支撑剂沉降速度主要依赖以下3方面因素:在裂缝流动过程中体系同样处于湍流状态降低沉降速率;裂缝壁面的粗糙度使得支撑剂与裂缝壁面的摩阻增加降低了沉降速率;由于压裂液黏度很低裂缝宽度较小,较小的裂缝宽度能大大降低支撑剂沉降速率。
液体CO2压裂液与其他压裂液体系的最主要的差别在于混合问题。