扶扬油层CO2泡沫压裂后产能效果分析

二氧化碳压裂技术研究状况探析发布时间：2022-10-12T03:05:50.215Z 来源：《科学与技术》2022年第11期作者：宋有裕沙龙苏文渊[导读] 近些年，随着我国油田对压裂工艺的不断研究发现采用二氧化碳压裂技术具有多项优势。

宋有裕沙龙苏文渊延长油田股份有限公司陕西延安 716003[摘要]：近些年，随着我国油田对压裂工艺的不断研究发现采用二氧化碳压裂技术具有多项优势。

特别适合低压低渗透、致密及水敏性强的复杂岩层。

本文主要介绍了二氧化碳泡沫压裂技术和二氧化碳干法压裂技术的工作原来和技术特点，并对我国目前二氧化碳压裂技术存在的问题进行了概述，最后指出了二氧化碳压裂技术的发展方向，旨在为我国的压裂工艺奠定一定的理论基础。

[关键词]：二氧化碳压裂技术效果一引言我国目前针对低渗、特低渗致密油气藏实用性比较强的增产增效措施之一就是进行压裂工艺。

而且随着技术的不断成熟，压裂工艺在油气资源开采方面具有广阔的发展前景。

传统的压裂工艺在进行施工过程中会耗费大量的水资源，而且可能会对周围的地表环境造成一定程度的污染。

但是采用二氧化碳压裂技术可以从根本上改变这种情况，进行压裂作业后的二氧化碳会以气体的形成从地层中排出，这样即不会对地表环境造成污染也不会伤害到储层。

该技术的问世大大提升了我国压裂工艺水平，具有很广阔的应用前景。

二 CO2压裂技术及特点2.1 CO2泡沫压裂技术二氧化碳泡沫压裂技术指的是采用二氧化碳、增稠剂、破胶剂以及其他一些化学物质经过一定比例的调配共同作为压裂介质来进行压裂施工作业。

由于压裂液中含有一定量的增稠剂，会增强整个体系的造壁能力，所有二氧化碳泡沫压裂技术在进行压裂施工的过程中滤失量小。

而且，由于泡沫自身的携带作用会降低砂子的沉降速度，这说明泡沫压裂技术具有很好的携砂性能。

除此之外，二氧化碳泡沫压裂能够快速返排与产层接触时间较短，能够避免避免黏土矿物的水化和运移，在水敏地层增产效果明显。

泡沫压裂液发泡剂效果实验评价摘要：泡沫技术在石油工业中获得了广泛的应用 , 解决了以前很多常规作业所不能解决的技术难题。

取得了较大的经济效益。

泡沫压裂技术就是其中之一。

本文选择了几种常用的发泡剂 , 应用 Waring-Blender 高速搅拌法，对它们的起泡能力进行比较。

考察用量、温度、盐浓度对发泡剂起泡能力和稳定性的影响 , 优选出性能良好的单剂，利用选出的单剂进行复配，从而得到成本低、起泡性能好、稳定性好、抗温抗钙抗盐的发泡剂配方。

并且，进一步实验了发泡剂配方在压裂液稠化剂中的稳泡效果。

大量实验证实：复配配方的起泡性能和泡沫稳定性能优于单剂。

通过单剂间的协同作用，从而使复配后的发泡剂的抗温抗盐性能得到了提高。

稳泡剂通过增强表面吸附分子间的相互作用和提高泡沫原液的液相粘度，可以明显延长泡沫的半衰期。

关键词：泡沫 ; 发泡剂 ;泡沫压裂液;半衰期Foam Blowing Agent Fracturing Fluid Experimental Evaluation Abstract：The foam technology has obtained the widespread application in the oilindustry,solved the technological difficult problem that much routine homework can be solved in the past. Has obtained great economic efficiency . Foam fracturing technology is one of them. This text has selected several kinds of commonly used foaming agents, applying Waring-Blender method, compare their ability of bubbling. Inspection amount used, temperature, salinity to foaming agent frothing quality and stable influence optimized performance good foaming agent, Use foaming agent elected compounding, thus obtains the cost lowly, bubbles the performance well, the stability is good, the anti-warm anti-calcium anti-salt foaming agent formula. And, further experimental formula in the foam fracturing fluid thickening agent stability bubble effect. A lot of experiments confirmed: Complex formulas foaming properties and foam stability is better than single-dose, adoption of a single dose of synergy, thus compounding the anti-foaming agent to the temperature and salt to improve performance. Bubble stabilizers surface adsorption through enhanced interaction between the molecules and raising bubble liquid viscosity of the liquid, Bubble can significantly prolong the half-life.Key words ：Foaming agent ;Halftime ;Petroleum ;FoamXX石油大学毕业设计（论文）目录1绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2泡沫压裂发泡剂国内外研究现状 (1)1.3国内外泡沫压裂液发泡剂的差距 (2)1.4本项目研究的主要内容 (3)2泡沫理论 (4)2.1泡沫的概念 (4)2.2泡沫体系的组成 (4)2.3泡沫的衰变 (6)2.4泡沫的稳定性 (6)2.5发泡剂的复配体系 (6)3实验仪器与研究方法 (8)3.1实验材料 (8)3.2实验方法 (9)3.2.1成泡机理 (9)3.2.2配制溶液 (9)3.2.3测定步骤 (9)4发泡剂的评价 (10)4.1发泡剂的起泡能力对比 (10)4.2发泡剂最佳浓度的确定 (11)4.3发泡剂的抗温性能 (13)4.4发泡剂的抗盐性能 (15)4.4.1常温下发泡剂抗盐性能 (15)4.4.2常温下发泡剂抗氯化钙性能 (16)4.4.3常温下发泡剂抗钙镁性能 (18)4.5小结 (18)5发泡剂配方试验 (19)5.15#和 11#的复配 (19)5.22#和 3#的复配 (24)5.39#和 2#的复配 (27)5.4小结 (31)6结论 (311)参考文献 (312)致谢 (34)1绪论1.1研究的目的和意义随着世界能源需求的增加，对石油的开采量及采效率的要求越来越高。

CO酸性冻胶泡沫压裂液的开发与应用2井下作业分公司夏宏郑善军张海龙摘要：本文简单介绍了常规压裂液冻胶的交联机理和所需环境，表明只有开发应用新的酸性交联剂才能形成酸性冻胶压裂液。

主要介绍了AC-m酸性交联剂的交联机理和酸性冻胶泡沫压裂液的配方研究、性能评价以及现场应用试验等情况。

通过试验可以看出，使用酸性冻胶压裂也可有效的减少地层伤害、提高砂比。

主题词：压裂液酸性交联破胶1 前言水基冻胶压裂液所用的植物胶的水溶性部分可交联成冻胶，冻胶具有较高的粘度和携砂能力，但是当压裂液体系的PH值小于7时冻胶又变成溶液，这个过程是交联的逆过程，称为“解交联”。

“解交联”以后的溶液没有了冻胶的粘弹性，耐温耐剪切能力变差，携砂能力迅速下降。

CO2泡沫压裂的压裂液体系本身就是处于酸性条件下的，所以以往施工只能以基液携砂，限制了砂比的提高，而且容易造成砂堵事故，因此迫切需要开发酸性冻胶压裂液。

2 常规压裂液冻胶交联机理图1 冻胶网状体形结构水基冻胶压裂液所用的植物胶的水溶性部分主要是以1，4β甙键相连的D-甘露吡喃糖为主链，以1、6α甙键相连的D-半乳吡喃糖为支链组成的长链中性非离子型多邻位顺式羟基的聚糖。

半乳糖与甘露糖之比不同导致了胍胶、田菁胶等植物胶的不同特性。

硼酸盐和过渡金属化合物通过顺式羟基-OH与胍胶等植物胶连接成网状体型结构的冻胶，如图1（a）。

当聚合物溶液浓缩到分子相互重叠时，图1（a）中的化合物能够与相重叠的聚合物反应，使之两两相连在一起如图1（b），产生了两倍于聚合物本身分子量的新物质。

因为每个聚合物链包含了许多顺式羟基，所以形成高分子网络的高粘度溶液。

这种反应必须在碱性条件下进行，高的PH值有利于交联冻胶的稳定性。

因为高的PH值可以使硼酸和硼离子之间的平衡向增加硼酸盐浓度的方向移动：H3BO3+OH- B（OH）4-常规交联剂有无机交联剂硼砂、有机交联剂有机硼、有机锆、有机钛等，各种交联剂的交联环境见表1。

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。

油井二氧化碳压裂增产技术应用与认识发布时间：2021-12-24T08:11:00.188Z 来源：《科学与技术》2021年27期作者：赵殿武[导读] 本文介绍了二氧化碳压裂增产技术的基本原理及其特点，分析了某油田某油层前期试验井压裂效果，为低产低渗透油田的增产改造技术探索了新途径赵殿武大庆油田天然气分公司油气加工八大队摘要：本文介绍了二氧化碳压裂增产技术的基本原理及其特点，分析了某油田某油层前期试验井压裂效果，为低产低渗透油田的增产改造技术探索了新途径。

关键词：二氧化碳、压裂、增产、应用与认识采油某厂所属油田属低渗透油田，增产的主要措施是压裂改造，随着油田开发时间的延长，选井、选层越来越困难，现有工艺增产效果变差，有些井甚至收不回成本，因此急需研究探索新的工艺措施，为低渗透油层的增产改造提供技术保证。

近年来，新兴的CO2压裂技术在低渗透油层增产过程中见到较好的苗头。

为深入开展试验研究，探索低渗透油层增产改造新技术，2019年开展了二氧化碳压裂增产技术现场试验，初步见到较好效果。

一、二氧化碳压裂技术工艺原理及特点1、二氧化碳的基本性质（1）在-56.6℃和0.531MPa(绝对)的条件下,气态、液态和固态三种形态同时存在，即为CO2的三态点。

（2）在大气压条件下，固态CO2在其温度达到-78.5℃时，便开始升华。

超过30.6℃时CO2为气态，超过这个临界温度增加压力也不能使之转变到液态。

2、二氧化碳压裂增产技术机理二氧化碳压裂液是由液态二氧化碳、原胶液和各种化学添加剂组成的混合液，该混合液向井下注入过程中温度逐渐升高，二氧化碳开始汽化，形成气液两相混合液（即二氧化碳为气相，原胶液为液相），其携砂性能取决于气泡稠密密封结构，在该结构中，各个气泡都影响其它气泡的流动性，从而使泡沫具有粘度，因而具备压裂液的特性。

分析二氧化碳特性及其增产机理，主要表现在以下几方面：（1）CO2泡沫压裂液具有低滤失性，能够抑制水基压裂液对地层粘土产生的膨胀作用，同时水基压裂液用量大幅度减少，能够降低压裂液对地层的污染,减少对地层的损害。

114内蒙古石油化工2014年第3期特低渗透扶余油层二氧化碳驱油技术可行性探讨赵欢(大庆油田开发有限公司第七采油厂敖包塔作业区地质工艺队，黑龙江大庆163517)摘要：扶余油层属于特低渗透油层，注水开发过程中存在产量低且递减快、注水无法形成有效驱替等问题，为此，提出了二氧化碳驱油的方法，通过研究其增油机理，分析驱油效果的影响因素，评价类似区块的应用效果，探索二氧化碳驱油在扶余油层实施的可行性，为提高扶余油层整体开发效果提供技术支持。

关键词：二氧化碳驱油；混相驱；注气方式中图分类号：TE357．4文献标识码：A文章编号：1006--7981(2014)03一0114一02采油七厂葡南扶余油层储层物性差、油井产量低、自然递减低、油层动用较差、地层压力水平低，注水开发不受效，整体开发效果差。

针对这一问题，开展CO：驱油开采的技术调研。

注C O：开采的方法国外发展较早，应用规模大，效果明显；国内对C O：采油方法的研究起步较晚，大庆油田开展过非混相驱先导性试验和矿场试验，胜利、江苏、吉林等油田进行室内试验和矿场试验，增产效果明显，说明C O：驱存在很大的潜力，因此，本文探索了采油七厂特低渗透扶余油层二氧化碳驱油的可行性。

1注二氧化碳增油机理研究1．1注二氧化碳的作用机理注二氧化碳的作用机理分为C O。

混相驱和C O：非混相驱。

稀油油藏主要采用C O：混相驱，注入C O。

通过与地层油之间不断发生相问传质(溶解、蒸发、凝析)作用，进行组分交换，直至完全消除界面张力，形成混相；而稠油油藏主要采用C O。

非混相驱，通过溶解、膨胀和减粘作用提高驱油效率。

表1C O：驱的油藏筛选标准1．2C O：驱油影响因素分析影响C O：驱油效果的因素很多，主要受储层参数、地层流体性质以及注气方式的影响，包括油藏的非均质性、油层厚度、渗透率性、原油粘度及原油密度等。

1．2．1渗透率、平面非均质性影响对于注C O：开发的油藏，低渗透率可提供充分的混相条件，减少重力分离，渗透率太高容易导致早期气窜，从而造成较低的驱油效率。

油井压裂年度效果分析近年来，随着油气资源的日益紧缺，油田开发的重要性不断凸显。

油井压裂作为一种常见的油田增产技术，被广泛应用于油田开发中。

本文将对油井压裂的年度效果进行分析，以探讨其在油田开发中的实际应用和效果。

一、压裂技术介绍1.1 压裂技术的定义和原理油井压裂，又称为水力压裂或压裂破碎技术，是一种通过注入高压液体破碎油层岩石并形成裂缝的方法。

通过裂缝的形成，增加了储层的裂缝面积和渗透性，从而提高了油井的产能。

该技术主要应用于页岩气开发、致密砂岩油层开发等领域。

1.2 压裂技术的分类根据不同的作业方式和工具装备，油井压裂技术可以被分为以下几类：（1）施工方式：包括水平井压裂、垂直井压裂和方向井压裂等。

（2）压裂液种类：包括水基压裂液、油基压裂液和泡沫压裂液等。

（3）压裂液添加剂：包括减粘剂、断水剂、添加剂稳定剂等。

二、年度效果分析2.1 压裂前效果评估在进行年度效果分析之前，首先需要对压裂前的井下情况进行评估。

评估的主要内容包括储层性质、油井产能及产液分析等。

这些数据将为后续的效果分析提供基础。

2.2 压裂后产能评估通过对压裂后的油井产能进行评估，可以客观地了解压裂技术在油田开发中的实际效果。

产能评估主要包括油井生产量、油井产液分析、油井动态曲线等指标的分析。

2.3 压裂效果验证除了产能评估，还需要对压裂效果进行验证。

验证的主要方法包括分析裂缝扩展情况、裂缝面积变化、裂缝连接度等。

这些数据的分析可以验证压裂技术的可行性和效果。

三、效果分析结果3.1 压裂效果与产能的关系通过对压裂效果和产能的关系进行分析，可以找出影响产能的关键因素，从而为油田开发提供指导。

例如，裂缝面积和连接度与产能之间的关系及对产能的影响程度等。

3.2 压裂液种类对效果的影响在压裂过程中，使用不同种类的压裂液会对压裂效果产生影响。

通过对不同压裂液的效果进行对比分析，可以找到最适合的压裂液类型，提高油田开发的效率和产能。

3.3 压裂过程中的优化策略在压裂过程中，选择合适的操作策略也对效果产生重要影响。

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。