超临界二氧化碳压裂液降阻剂体系优选

作     者：李小刚 李佳霖 朱静怡 贺广庆 刘臣 杨兆中 谢诗意 LI Xiaogang;LI Jialin;ZHU Jingyi;HE Guangqing;LIU Chen;YANG Zhaozhong;XIE Shiyi

作者机构：“油气藏地质与开发工程”国家重点实验室·西南石油大学 西南石油大学化学化工学院 中国石油浙江油田公司 中国石油西南油气田公司 

基　　金：中国石油—西南石油大学创新联合体科技合作项目“昭通中浅层页岩气CO_(2)无水压裂及大数据远程智能控制技术”(编号:2020-CX-020-204) 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2023年第43卷第4期

页      码：103-115页

摘      要：SC-CO_(2)(超临界二氧化碳)压裂技术不仅具有油气增产与CO_(2)利用的双重作用,而且还能有效避免水力压裂导致的地层伤害、环境污染等问题,但SC-CO_(2)压裂液在压裂施工过程中存在摩阻过高的问题,从而制约了压裂工艺参数的设计与优化。为了改善SCCO_(2)压裂液该项性能的不足来提高压裂效果,通过分子模拟和实验相结合的方式对SC-CO_(2)压裂液的降阻机理和影响规律进行了分析;最后根据多种降阻剂的降阻和增黏功能,得到了混合种类降阻剂的优化比例并验证了其优化后的效果。研究结果表明:①CO_(2)管流摩阻内部阻力和外部阻力产生的根本原因是流体的黏性和惯性,宏观影响因素为流速、流道性质和流体性质,微观上由分子间作用力、分子热运动、界面黏附力控制;②SC-CO_(2)压裂液降阻剂的降阻机理有2大类,癸基聚氟酯与聚烯酸月桂酯通过控制CO_(2)分子运动降低SC-CO_(2)压裂液体系流动摩阻,二甲基聚硅氧烷通过降低管壁的相对粗糙度实现降阻;③室内测试表明,癸基聚氟酯、二甲基聚硅氧烷、聚烯酸月桂酯在SC-CO_(2)压裂液中的可溶性和降阻性显著,含有这三种降阻剂的降阻剂体系对SC-CO_(2)压裂液体系的降阻率大于65%。结论认为,经降阻剂优化后的SC-CO_(2)压裂液降阻效果显著,有望代替滑溜水压裂液对页岩气储层进行高效增产技术改造,该认识对SC-CO_(2)体系优化具有重要的现实和参考意义。

主 题 词：超临界二氧化碳 页岩气 压裂液 降阻剂 无水压裂 分子模拟 增产改造技术 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

核心收录：

D　O　I：10.3787/j.issn.1000-0976.2023.04.010

馆 藏 号：203121340...