CO2泡沫压裂技术在煤层气开发中的应用前景

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。

煤储层无水压裂技术现状及展望
王梓麟;时婧玥;徐栋;詹顺;何朋勃;李兵;白坤森
【期刊名称】《钻采工艺》
【年(卷),期】2024(47)1
【摘要】中国煤层气产业已迈入全新发展阶段,水力压裂技术不断创新的同时,也面临着水资源消耗量巨大,煤储层伤害严重,裂缝扩展不充分等问题,寻求一种可替代的无水或少水压裂技术势在必行。

文章研究总结出三种当前适用于煤储层的无水压裂技术(超临界二氧化碳压裂、液态氮气压裂、泡沫压裂),对其作用机理、理论创新以及国内现场应用的现状进行分析阐述。

对各项压裂技术的优缺点特性开展了评价,结果表明无水压裂技术能减轻煤储层伤害,避免黏土膨胀和水锁效应,有效促进复杂缝网生成,缩短见气时间,实现产量显著提升,可很好应用于煤储层二次压裂改造,具备良好的环境效益和技术可行性;但同时也存在支撑剂携带困难,设备运维成本较高等问题。

最后对煤储层无水压裂技术的发展提出展望,建议逐步开展煤储层无水压裂技术现场先导性试验,优化施工参数,研发地面—井下低温特殊工艺设备,推进开展低密度支撑剂和压裂液增稠剂的优选实验,巩固提升泡沫压裂液体系在高温高压环境下的稳定性能。

【总页数】7页(P80-86)
【作者】王梓麟;时婧玥;徐栋;詹顺;何朋勃;李兵;白坤森
【作者单位】中国石油煤层气有限责任公司工程技术研究院;中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
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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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氮气泡沫压裂技术在煤层气开采中的应用作者：董春青王信涛来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第01期摘要：我国对煤层气氮气泡沫压裂技术的重视，起初是由于这项技术在美国和加拿大地区的煤层气开采过程中，体现了较好的效果。

煤层气由于在燃烧的过程中，极少产生污染作为天然气的替代品之一，可以满足大多数时候对于民用和工业燃料的需求。

在燃烧过程中产物相对比较干净，极少有对空气造成污染的气体。

随着我国探明煤层气藏量的增多，氮气泡沫压裂技术得到了前所未有的重视。

本文针对氮气泡沫压裂技术在煤层气开采过程中的应用情况进行简要分析，为以后的煤层气开采提供一定的经验上的参考。

关键词：煤层气；氮气泡沫；压裂技术随着经济的飞速发展，人们的日常生活和国家的发展中，对于天然气的需求量达到了前所未有的程度。

为了填补未来天然气需求方面的缺口，国家在“十二五”能源开发战略中明确表示了对于煤层气和页岩气等非常规油气资源开发的支持。

相关政策的颁布，为煤层气的开采指明了方向，煤层气产业的发展也迎来了前所未有的机遇。

我国的煤层气资源丰富，但是受限于开采和勘探技术的掣肘，无法充分开采利用。

因此，在国外取得效良好效果的氮气泡沫压裂技术便开始成为了我国重点攻关研究方向之一。

1 情况简介氮气泡沫压裂技术最先在加拿大的煤层气开采工程中取得成功，针对开采地质具体情况进行分析，通过氮气压裂实现了商业化生产。

而由于美国极早开始便重视对对非常规油气资源的开采，因此这个技术目前在美国被广泛应用。

目前在我国的煤层气开采中所使用的压裂技术是活性水压裂工艺，在我国所掌握的压裂技术中，这个技术最为成熟。

但是由于效果不够理想，因此，氮气泡沫压裂技术成为了我国煤层气压裂的攻关研究的主要方向之一。

2 氮气泡沫压裂技术的应用工程准备：氮气泡沫压裂技术在前期准备方面与水基压裂技术一样，也是结合开采地区的实际地质情况选择能够有效采集的煤层气井进行开采。

但是却要注意以下几点：2.1放溢流时间要长注入适量的液氮，因为气体的作用，煤层气在扩散过程中，压力的下降速度相对缓慢。

煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势煤炭是我国主要的能源资源之一，但其开采和利用也带来了严重的环境问题。

为了解决这一问题，煤层气开发与利用成为了一个备受关注的领域。

本文将探讨煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势。

首先，煤层气开发技术在过去几十年中取得了长足的进步。

传统的煤层气开发技术主要包括水平井和竖井钻探，但这些技术存在着钻井成本高、开采效果差等问题。

近年来，随着水平井技术和压裂技术的发展，煤层气开发取得了重大突破。

水平井技术可以在煤层中打出一条水平井段，增加了煤层气的开采面积，提高了开采效果。

而压裂技术则可以通过注入高压液体将煤层裂缝扩大，提高煤层气的渗透性，从而增加产量。

这些技术的应用使得煤层气开发进入了一个新的发展阶段。

其次，煤层气利用技术也在不断创新和完善。

煤层气是一种清洁能源，其主要成分为甲烷，相比于煤炭燃烧产生的二氧化碳，煤层气的燃烧排放更为环保。

目前，煤层气主要用于发电、供热和工业用途。

但随着技术的进步，煤层气利用的领域也在不断扩大。

例如，煤层气可以用于制氢生产，从而替代传统的石油制氢工艺，降低碳排放。

此外，煤层气还可以用于制造液化天然气，提供清洁能源替代传统的石油和天然气。

这些新的利用途径为煤层气开发带来了更广阔的前景。

再次，煤层气开发与利用的技术前沿也涉及到环境保护和可持续发展。

煤层气开发过程中会产生大量的水和废弃物，对环境造成一定的影响。

因此，如何提高煤层气开发的环境友好性成为了一个重要的研究方向。

目前，煤层气开发中的水资源利用和废弃物处理已经成为了关注的焦点。

一方面，研究人员正在探索煤层气开发中的水资源回用和再利用技术，以减少对水资源的消耗。

另一方面，废弃物处理技术的研发也在不断进行，以减少对环境的污染。

这些技术的应用将使得煤层气开发更加环保和可持续。

综上所述，煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势涉及到煤层气开发技术的创新和完善、煤层气利用领域的扩大以及环境保护和可持续发展等方面。

煤层气开采中氮气泡沫压裂技术的应用摘要：由于氮气泡沫压裂液具有较高强度，其携砂能力较强，能在地层下形成较强支撑，对地层影响较小。

因此可以应用于压力低、渗透较低的储层。

近年来，为解决煤粉堵塞、滤失严重等问题，技术人员可以针对低产井使用氮气泡沫压裂技术，实现煤层气井的高产稳产。

本文从氮气泡沫压裂技术特点出发，全面分析该技术应用优势，并提出压裂技术的具体应用，旨在提升气井生产效率，希望对读者有所帮助。

关键词：煤层气；氮气泡沫；压裂体系前言：从本质上看，该技术应用原理与水力压裂相同，在作业中将高压流体注入煤层中，压裂煤层气储层，形成强度较高的支撑裂缝以及复杂网络，实现煤层气井高产稳产。

并且，氮气泡沫压裂材料能降低体系整体密度，其使用液体量较少，能全面适用于水敏地层作业。

一、氮气泡沫压裂技术优势当前阶段，泡沫压裂技术具有增能压裂以及泡沫压裂等方式。

其中，增能压裂是利用气体以及泡沫材料完成压裂工作。

可以全面应用于低压低渗透性矿藏的完善以及优化。

技术人员在增能压裂技术应用中，其气体注入比例比传统技术应用高出7%-9%，一般为10%-52%。

从实际情况看，当泡沫质量小于52%时，可以称为增能压裂体系，当质量大于52%，可以称之为泡沫压裂体系。

从气体类别来看，可以分为二氧化碳增能技术、氮气增能技术等。

由于氮气以及二氧化碳气体整体性质较为稳定，在气体储存、运输以及施工中，能在作业中具有较好的安全性。

与此同时，由于气体整体压缩性较强，沸点低，压缩前后整体变化较大。

因此可以将氮气以及二氧化碳作为煤层气储藏中常用的增能材料。

从目前情况看，二氧化碳在作业、运输、储存以及设备方面具有独特优势。

因此二氧化碳在当前使用较多。

但由于该气体属于酸性气体，而目前所使用的主要为碱性体系，在使用二氧化碳时要开展针对性地调整，会在一定程度上增加技术应用成本。

相比于二氧化碳增能技术，氮气泡沫压裂技术携砂能力较强，能利用支撑剂将砂石带到更远位置。

煤层气井测试压裂解释及应用煤层气井测试压裂解释及应用煤层气是一种新型的能源，其开采与利用是当前我国能源领域的一项重要战略任务。

随着煤层气开采的深入，煤层气井开采压力逐步降低，致使煤层气的开采效率下降，这时需要采用压裂技术来提高采气效率，这就是煤层气井测试压裂技术。

一、煤层气井测试压裂技术概述煤层气井测试压裂技术是一种通过向煤层注入高压液体，使煤层产生裂缝，扩大煤层气通道，从而提高开采效率的技术。

该技术主要包括单硝酸甘油压裂、液压压裂、液体碎岩压裂、沙弹压裂等多种方法，其中以液压压裂最为常用。

液压压裂技术是一种将高压液体注入井内，通过井口充放口向井下送液强行将煤层撑起并裂开，煤层裂缝在拆除撑开压力后能够自行保持半永久性和可使煤层通气性和渗透性增加的技术。

针对不同的地质情况，液压压裂可分为水力压裂、气体压裂、泡沫压裂和混合压裂等，水力压裂是其中应用最为广泛的一种技术。

在进行煤层气井测试压裂前，需要进行试压并测定井下地质参数，根据实测参数进行压裂方案设计。

设计方案通常包括压裂液种类的选择、注入量、注入压力及持续时间等。

在进行压裂过程中，需要不断监测井下压力、压裂液注入量及煤层气产量等参数，及时进行控制和调整。

二、煤层气井测试压裂技术的应用煤层气井测试压裂技术在煤层气井的开采中具有重要的应用价值。

其应用主要包括以下几个方面：1. 提高煤层气井开采效率通过测试压裂技术可以扩大煤层裂缝，增加煤层渗透性，使煤层气开采效率得到提高。

2. 优化煤层气井的产能分布煤层气井测试压裂可以改善煤层裂缝的分布情况，促进煤层气的集中开采，提高整体产能。

3. 降低生产成本测试压裂技术可以提高开采效率和产能，降低生产成本，提高井产值。

4. 提高井下安全性煤层气井压裂需要对井下地质参数进行测量及压裂过程进行监测和控制，从而提高井下施工的安全性。

5. 推进煤层气井开采技术进步煤层气井测试压裂技术是一种新型的能源开采技术，其应用可以带动煤层气产业链的升级，推进煤层气井开采技术的进步。

分段压裂技术在煤层气开发中的应用效果分析随着能源需求的不断增长，煤层气已成为我国重要的能源资源之一。

煤层气开发的关键技术之一是分段压裂技术，它通过在煤层中注入压裂液，使煤层中的天然气能够顺利地流出。

本文将对分段压裂技术在煤层气开发中的应用效果进行详细的分析和讨论。

首先，分段压裂技术能够有效地提高煤层气井的产量。

在煤层气开发中，由于煤层中的天然气流动性较差，导致传统的开采方法存在着较大的问题。

而使用分段压裂技术，可以通过在煤层中注入压裂液，使煤层中的天然气能够顺利地流出，从而提高煤层气井的产量。

研究表明，采用分段压裂技术后，煤层气井的产量可明显提高，大大增加了煤层气资源的开发潜力。

其次，分段压裂技术能够提高煤层气的开采效率。

由于煤层气资源存在于煤层的微孔隙中，传统的开采方法往往难以充分利用这些微孔隙中的煤层气。

而通过采用分段压裂技术，可以在煤层内形成裂缝网络，使煤层气能够顺利地流出。

这种裂缝网络可以提高煤层的渗透性，从而提高煤层气的开采效率。

研究表明，分段压裂技术的应用可以大幅度提高煤层气的开采效率，有效地提高了煤层气开采的经济效益。

再次，分段压裂技术能够减少煤层气井的渗透压力损失。

在煤层气开采过程中，煤层内的压力是关键因素之一。

传统的开采方法往往会导致煤层内部的渗透压力损失较大，从而影响煤层气的开采效果。

而使用分段压裂技术，可以在煤层内形成裂缝网络，使得天然气能够顺利地流出，减少渗透压力损失。

研究表明，采用分段压裂技术后，煤层内的渗透压力损失减少，能够更有效地开采煤层气资源。

此外，分段压裂技术在煤层气开发中还具有较好的适应性和灵活性。

不同区域的煤层气地质条件存在差异，传统开采方法往往难以适应不同区域的需求。

而分段压裂技术具有针对性强，可以根据不同区域的煤层气地质条件进行调整和优化，从而更好地满足开采需求。

因此，分段压裂技术在不同区域的煤层气开发中具有较好的适应性和灵活性。

然而，分段压裂技术在煤层气开发中也存在一些问题和挑战。