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二氧化碳压裂技术发展现状作者：李志来源：《中国科技博览》2019年第09期[摘要]传统水基压裂技术在非常规油气藏的实施具有诸多弊端，增产的同时又为后期油气生产引发一系列问题。
作为新型压裂技术的一种，二氧化碳压裂引入二氧化碳作为新的压裂介质，部分或全部取代传统压裂液中的水组分，并加入相关化学剂，配套相应的施工工艺，在非常规油气藏的开发中取得了良好效果。
[关键词]二氧化碳压裂；地层伤害；返排；增产效果中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0400-011. 前言中低渗油、气资源往往伴随着油藏渗透率低、储量丰度低、单井产能低等缺点，但同时在我国又具有储量丰富、分布广泛的优势[1]，开发潜力十分巨大。
随着油气田开发技术的进步，低渗透、致密等非常规油气资源的开发，愈发受到重视。
压裂技术作为中低渗油气田的主要增产措施，在国内外已经得到了长期广泛的应用。
传统的水基压裂液存在破胶不完全、返排不彻底以及在地层中滞留量大等问题，对地层伤害严重，也不利于后期的油气生产。
为解决此类问题，具有适用于非常规油气藏、对地层低伤害等特点的新压裂技术不断问世。
其中，CO2压裂以其低伤害、易返排等优势，得到了广泛的研究与应用。
2 技术概况2.1 二氧化碳压裂技术特点该技术由于以CO2为主要压裂介质，具有常规压裂所没有的优势：①进入储层的液量被有效降低，同时依靠CO2增能助排的特性，大幅度提高了排液速度及返排率，减少了压裂介质在储层中的滞留量和其对储层的伤害，不影响措施后油气生产；②CO2压裂时其混合液粘度高、携砂性好，使施工排量和砂比有效提高；③部分CO2溶于地层水后形成碳酸，可以抑制粘土膨胀。
2.2 二氧化碳压裂技术分类CO2压裂以压裂液中泡沫质量及气相介质的不同，分为以下几个技术类型。
①. 二氧化碳增能压裂：或称混气水压裂，泡沫质量分数②. 二氧化碳泡沫压裂：泡沫质量分数在60%-80%。
压裂工艺基础知识介绍目录一、压裂工艺概述 (2)1. 压裂的定义与目的 (2)2. 压裂技术的发展历程 (3)3. 压裂工艺的重要性 (5)二、压裂工艺基本原理 (6)1. 压裂液的组成及作用 (7)（1）主要成分 (8)（2）添加剂的功能 (9)2. 压裂液的流动性与黏度控制 (10)3. 岩石的破裂机理 (11)（1）应力与应变的关系 (12)（2）岩石的破裂条件 (13)三、压裂工艺操作流程 (14)1. 井场准备与设备配置 (16)（1）井场选址与布局 (17)（2）设备选择与配置 (18)2. 施工前的准备工作 (19)（1）井筒处理 (21)（2）压裂液的准备 (21)3. 压裂施工流程 (23)（1）压裂液的注入 (24)（2）压力控制 (25)（3）裂缝的扩展与控制 (26)4. 施工后的工作 (28)（1）井场清理 (29)（2）数据分析与评估 (30)四、压裂工艺的关键技术 (31)一、压裂工艺概述压裂技术是一种常用的油气藏开发技术，是指通过将高压介质注入油气藏缝中，以增加缝隙的有效面积，从而提高油气采收率的一种工艺。
压裂就是利用外力的强大冲击，使岩石裂缝变大或者新形成裂缝，从而扩大油气藏的产能。
评价及设计:对油气藏进行详细的测井、物理模型模拟等，确定压裂的适宜性及最佳工艺参数，例如压裂液种类、压裂泵送量、压裂压力等。
压裂泵送:通过压裂泵等设备，将压裂液以高压泵入油气藏中，使岩石裂开。
压裂液选择:压裂液种类多样，常见的有水基粉体系、水基酸体系、油基体系等，其选择要考虑油气藏特征和压裂目标。
控压处理:压裂完成后，需要通过控压处理，稳定油气藏，防止裂缝过早闭合。
压裂技术在油气田开发中得到广泛应用，特别是对低渗透或岩性和天然裂缝发育不良的油气藏，其效果显著，能够有效提高油气产能。
1. 压裂的定义与目的压裂技术是油气井增产及煤层气、页岩气等非常规油气资源高效开发的一种关键工艺。
在地下油气井实施过程之中，由于岩石的密实性和高渗透层间的限制，油气井的生产能力受到自然渗透率的束缚，进而导致产能低下。
3应用效果在储层预测基础上，将砂体厚度图与区域构造图进行叠合显示，最终发现5个有利目标砂体；优选储层发育区寻找构造高点，综合构造、油藏等相关因素，开展目标潜力分析，部署评价井2口，产能井14口。
在现有钻井平台的基础上，优先实施产能井1口，评价井1口。
G3-37井区部署了产能井G3-35-1，实施后成功钻遇NmⅡ-9、NmⅢ-6砂体，投产获工业油流；LQ9井区部署了评价井GQ8-14，实施后成功钻遇NmⅢ-4砂体，测井解释1.5m油层，从而在该区形成增储上产的有利战场。
4结束语地质—地震一体化对比追踪、多属性分析及分频技术均为进行河流相砂体预测的有效手段。
上述技术的联合应用，成功描述了港东地区错综复杂的古河道发育特征，揭示出多个潜力目标区。
部署井位的成功钻探，充分验证了该套方法预测的准确性，对其他地区同类储层地震预测也有一定的借鉴意义。
参考文献：[1]刘文岭，韩大匡等．高含水油田井震联合重构地下认识体系[J]．石油地球物理勘探，2011，46（6）：930-937.[2]侯伯刚，杨池银等．地震属性及其在储层预测中的影响因素[J]．石油地球物理勘探，2004，39（5）：553-559.[3]黄云峰，杨占龙等．地震属性分析及其在岩性油气藏勘探中的应用[J]．天然气地球科学，2006，17（5）：739-742.[4]王西文，周嘉玺．滚动勘探开发阶段精细储层预测技术及其应用[J]．海上油气，2002，16（4）：260-270.[5]牟智全，周立宏等．地震储层预测技术在张东地区的应用[J]．天然气地球科学，2008，19（6）：849-856.[6]冯斌，赵峰华等．地震分频解释技术在河道砂预测中的应用[J]．地球科学进展，2012，27（5）：510-514.[7]赖维成，宋章强等．地质—地震储层预测技术及其在渤海海域的应用[J]．现代地质，2009，23（5）：933-939.[8]赵永斌，武士尧等．分频技术在大庆高台子油田扶扬油层储层预测中的应用[J]．西安石油大学学报，2009，24（5）：18-22.（编辑：郑桂琴）第13卷第3期·35·张会卿：地震储层预测技术在港东油田二区六断块河流相储层中的应用2014全球十大石油科技进展之二：CO2压裂技术取得重大突破储层改造技术已经成为低渗、超低渗油气藏和致密油气藏等非常规油气藏有效开发的关键技术，水力压裂是目前储层改造技术的主体。
中国首次成功实施注入/埋藏二氧化碳开采煤层气项目(2010-09-14 10:11:43)转载▼标签：杂谈中国首个向深部煤层注入／埋藏二氧化碳开采煤层气技术研究项目，于2010年5月13日顺利完成了二氧化碳注入的工程施工作业，向深部煤层埋藏二氧化碳234吨。
该技术在实现煤层气采收率提高和产量增加的同时，可以实现二氧化碳的埋藏，减少温室气体的排放。
同时通过该项目的实施，中国已成为继美国、加拿大之后第三个掌握深煤层注入埋藏二氧化碳开采煤层气技术的国家。
注气增产机理主要是：极易挥发的液态二氧化碳在煤层间气化后，体积迅速扩大上百倍，有利于压力封闭型煤层气藏克服在低渗透煤层中的流动阻力，有效增加煤层气向井筒流动的推动力，加快了井筒液体的有效排出。
气化二氧化碳通过与甲烷（煤层气）复杂的物理和化学作用，有效挤出存于煤层中的少量气态甲烷。
由于二氧化碳具有高度的吸附性，煤层会逐步吸附二氧化碳。
大量处于吸附状态的甲烷，最大限度地从煤层中被置换出来，从而提高该煤层气井及周围井网的动力和产能，延长煤层气井的稳产时间。
该项目由中国科学技术部的国际科技合作计划立项，中煤能源集团公司按照国务院节能减排的部署，积极支持煤层中二氧化碳埋藏和提高煤层气采收率技术，安排由中联煤层气有限责任公司具体承担，加拿大百达门公司与环能国际控股有限公司为外国合作方，加拿大阿尔伯达研究院提供技术支持。
自2002年开始，在中加两国政府的支持下，中联煤层气公司开展了二氧化碳注入/埋藏、提高煤层气采收率理论技术研究，2004年中联公司在山西沁水盆地南部成功实施一口单井二氧化碳注入试验，取得一系列关键参数；2007年，科技部批准中联煤层气公司“深煤层二氧化碳注入/埋藏开采煤气层技术研究”项目，将继续就深部非开采煤层的二氧化碳井组注入进行测试试验，以期实现该技术的商业化推广。
本次实施项目重点是针对深部非可开采煤层研究注入/埋藏二氧化碳开采煤层气技术，也是上一次技术研究和试验结果的深化，将为形成“深部煤层注入/埋藏二氧化碳开采煤层气技术”及工业化应用奠定基础。
二氧化碳压裂增产技术摘要：近年来，二氧化碳压裂法作为一种新型的非水压裂法已被广泛地用于国外和国外的非传统石油资源的开采。
二氧化碳压裂工艺主要有二氧化碳泡沫和二氧化碳干压裂化两种工艺，对于非传统油藏（尤其是低压、低渗透、水锁、水敏伤害）的工艺改进具有重要作用。
为解决二氧化碳压裂增产问题，本文综述了二氧化碳压裂技术的原理、施工工艺、压裂液体系、设备要求等，并对当前的问题及发展方向做了简要的介绍，以期为相关人员（或工程）提供参考。
关键词：二氧化碳；压裂增产CO2 fracturing stimulation technologyXI Shangyong，XIA Xuhua，BAO Li（CNPC Xibu Drilling Engineering Company Limited Tuha Downhole operation company）In recent years, as a new non hydraulic fracturing method, carbon dioxide fracturing has been widely used in the exploitation of unconventional oil resources at home and abroad. Carbon dioxide fracturing technology mainly includes carbon dioxide foam and carbon dioxide dry pressure cracking, which plays an important role in the process improvement of unconventional reservoirs (especially low pressure, low permeability, water lock, water sensitive damage). In order to solve the problem of CO2 fracturing stimulation, this paper summarizes the principle, construction technology, fracturing fluid system, equipment requirements, etc. of CO2 fracturing technology, and briefly introduces the current problems and development direction, in order to provide reference for relevant personnel (or Engineering).Key words:carbon dioxide;Fracturing stimulation引言近几年，由于我国石油消费的日益增长，石油对外依赖性已达60%，而随着国内石油产区的不断减少，石油产量的不断减少，石油资源的供应也面临着严峻的挑战。
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。
吐哈油田神平212井水力喷砂压裂取得成功
佚名
【期刊名称】《吐哈油气》
【年(卷),期】2010(015)001
【摘要】神平212井是吐鲁番采油厂神泉油田白垩系油藏的一口调整井，采取割缝管完井，为提高油井储层渗透力、增加该井产能，采油工艺室经多方研究，并与开发部、井下公司等技术部门进行多次沟通、反复论证，决定采用采油新工艺——水力喷砂压裂对目前生产层段2213—2560m进行改造。
【总页数】1页(P29-29)
【正文语种】中文
【中图分类】TE355.5
【相关文献】
1.吐哈油田两口水平井一次中靶取得成功 [J],
2.水力喷砂压裂工艺在苏东16-32H1井应用 [J], 江尧
3.水力喷砂分段压裂工艺在中平6井的现场施工分析 [J], 王昱茜;赵婷;胡国强;张欣;汪泳潮;常向阳
4.水平井不动管柱多级水力喷砂分段压裂技术 [J], 殷桂琴;陈宝春;李川;白晓虎;杜现飞;李继荣
5.FNHW5005井创新疆油田连续油管带底封水力喷砂射孔压裂级数最高记录 [J], 文贤利;罗兆;王波;吕振虎
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我国第一次采用“井工厂”模式压裂工艺技术取得成功建设重庆涪陵国家级页岩气示范区,日输气280万方创新高 2017年100亿方涪陵百姓网讯（夏斐然）“坚决完成国内首次‘井工厂’模式压裂试气施工任务完成”标语在重庆涪陵焦页9号平台内的施工现场内，显得十分庄严，人们仿佛看到大庆精神“铁人王进喜”就在身边……今天（22日）上午，重庆涪陵区科协科普30名科技人员一行，正在听取中国石化江汉油田涪陵焦页分公司技术中心主任王振兴的现场介绍，中国第一次“井工厂”模式压裂试气施工工艺技术取得圆满成功，对加快提高涪陵页岩气建设速度、降低成本、完成产能50万方页岩气创造了有利条件。
利用国内首台轮轨式钻机实现了流水化工程作业，使钻井周期从过去的100天缩短到70天左右，生产设备基本实现了国产化、但同美国页岩气技术还有一定的差距……中国第一个百万级涪陵页岩气气田将于2017年,在重庆涪陵焦石片区100亿立方米（方）建成。
到今天下午，焦页9号平台3号井正式输气，将达日产280万方，创涪陵历史最高产量，为重庆地区特别是涪陵白涛工业园区，提供了页岩气燃料和原料。
最终到达日产1000万方产量的中国第一个百万级涪陵页岩气气田。
涪陵页岩气2014年将达产能20亿方、2015年50亿方、2017年,100亿立方米（方）。
专家称，页岩气是一种天然气，比天然气干净环保，不需要脱硫，直接可用。
一个年产能100亿立方米的页岩气田,相当于一个1000万吨级的大型油田。
据悉，涪陵页岩气田开发建设中第一次采用“井工厂”模式压裂试气施工工艺技术，于4月14日成功运行。
以往压裂施工都是单井作业，一套机组需要8到1 0天时间，随着涪陵页岩气田一期产建规划的实施，江汉油田涪陵页岩气分公司提出了“井工厂”模式压裂施工的设想，即采用单井施工时1.5倍的压力及配套设备，同时对两口井进行交替压裂，这种压裂模式可以在相同的时间内提高一倍工作效率，并减少过去设备搬迁往返产生的费用，实现降本增效。
CO2干法压裂据了解，二氧化碳压裂技术源于北美，是一种采用液态二氧化碳作为压裂液来代替水的技术，主要针对煤层气、水敏性储层、含原油较稠储层、低压储层的油气开发而设计。
液态二氧化碳在汽化后，无水相，无残渣，仅有支撑剂留在地层，不会对储层造成伤害，可实现快速排液投产；此外，二氧化碳具备比甲烷更强的吸附力，可置换出吸附于母岩的甲烷，从而提高天然气或煤层气的产量，并实现部分二氧化碳的永久埋存。
与常规水基压裂相比，二氧化碳干法压裂对地层几乎无伤害，具有良好的增产增能作用，大量节约了水资源，达到了节能减排、绿色环保的施工要求，对于非常规油气储层清洁、高效开发意义深远，具有广阔的应用前景。
一、工艺技术原理1、增产机理强水敏/水锁伤害储层由于水基压裂液的滤失而导致较大的储层渗透率损害，影响压裂作业的增产效果。
低压、低渗透气藏普遍具有较强的水锁伤害。
CO2干法加砂压裂能够较大幅度的提高强水敏/水锁伤害储层的压后产量，主要体现在：①压裂液具有极低的界面张力，受热汽化后能够从储层中完全、迅速返出；②压裂液无残渣，对支撑裂缝导流床具有较好的清洁作用，保持了较高裂缝导流能力和较长的有效裂缝长度；③CO2在地层原油中具有较高的溶解度，能够降低地层原油黏度，改善原油流动性；④超临界CO2具有极低的界面张力，理论上，对非常规天然气储层中吸附气的解析具有促进作用。
2、技术优点CO2干法加砂压裂具有诸多优点，主要体现在较小的储层渗透率伤害，较高的支撑裂缝导流能力保留系数，较快的压后返排速度和对吸附性天然气的解析等方面。
对于提高水敏／水锁伤害严重储层和吸附性天然气储层（页岩气、煤层气等）产能具有明显技术优势，是一项非常有前景的增产改造技术。
CO2干法压裂总结起来有以下优点：1）无水相，不会对储层造成水敏水锁伤害；2）无残渣，不会对储层和支撑裂缝渗透率造成残渣伤害；3）具有很好的增能作用，在压力释放后，二氧碳气体膨胀，可实现迅速返排，有低压气井的压后快速排液投产；4）CO2流动性强，可以流入储集层中的微裂缝，更好地沟通储集层；5）CO2溶于原油可以降低原油的黏度，利于原油的开采；6）CO2能够置换吸附于煤岩与页岩中的甲烷，在提高单井产量的同时，还可以实现温室气体的封存。
