摘要：CO_2无水压裂以液态CO_2作为压裂基液,压裂过程中基本不需要水,投产前CO_2以气态返排,不会对井场造成污染。但其缺点也很明显,如CO_2管道摩阻高、黏度低造成滤失较大、形成的裂缝尺寸较小、携砂能力低、液态CO_2的低温高压环境难以实现混砂。针对上述问题,提出了应对措施:尽量采用套管压裂、采用增稠剂提高黏度、开发专用的增压设备和带压混砂设备实现混砂功能。通过这些措施,有效避免了上述问题对CO_2干法压裂效果造成的不利影响,目前该套工艺和设备已经成熟,完全满足CO_2干法压裂的施工要求。另外为保证施工过程的设备和人员安全,阐述了实施过程中的无人化井场设计思路。最后指出,以CO_2无水压裂为代表的无水压裂技术由于其对储层无伤害和较高的增产效果、对水资源的节省和保护等常规压裂无可比拟的技术优势,在可预见的未来会逐渐成为非常规油气开采的核心技术。

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。

摘要：液态二氧化碳压裂较常规水力压裂具有不可替代的优势,消除对水的需求从而减少水资源大量消耗和环境污染,避免水敏/水锁伤害从而控制压裂液波及区域渗透性损失,无任何固相残留从而保持支撑剂填充层高导流能力等。为扩大液态二氧化碳压裂应用范围,国外研制出一种性能更为优良的液态二氧化碳密闭混砂装置。该装置利用喷射器混合液态二氧化碳和支撑剂,已成功现场应用数口井。文章分析了应用该设备进行液态二氧化碳压裂的案例,对设备性能、压裂模拟设计、现场应用及效果分析等进行详细介绍。

摘要：页岩气分布广泛,开发难度大,通常情况下需要采取有效的压裂增产措施。国外在页岩气压裂技术研究上有许多先进成果,但国内经验较为不足。本文根据压裂技术的作业流程,充分总结国内外近几年在页岩气压裂参数优化设计、压裂液、压裂工艺3方面的研究进展,对比分析其新的突破,指出未来页岩气压裂技术的一些攻关方向:将人工智能技术与人工裂缝扩展机制研究充分结合,进一步优化页岩储集层改造基础理论及设计技术研究;优化压裂液性能,研究新型配方,获取清洁、高效、低成本、低伤害、可循环利用的压裂液体系;优化无水压裂技术,解决无水压裂技术面临的成本、设备要求以及井的性质和油藏条件等问题,达到现场应用标准。

摘要：对于低渗透油页岩矿藏的开发,超临界二氧化碳(SC-CO2)压裂技术有效规避了水力压裂会引起的地层伤害、诱发地震和环境污染等问题,且由于其在起裂压力、沟通微裂缝、形成复杂缝网上的优势,是目前一项热门的无水压裂技术。本文详细介绍了SC-CO2压裂技术的技术特点和近年来SC-CO2压裂的实验与数学模型研究。从裂缝扩展规律性实验、在SC-CO2作用下的岩性变化实验、SC-CO2压裂液体系的研制以及SC-CO2流体携砂流动、井内温度场、裂缝起裂扩展数学模型的相关研究中,探讨目前SC-CO2压裂技术的研究进展与不足,并在增粘剂的设计、裂缝有效性的评价、填砂裂缝网络提高油页岩储集层传热和渗流能力等方面的研究提出了建议,对SC-CO2压裂技术的未来发展具有参考意义。