江汉涪陵页岩气压裂技术课件

超临界超临界COCO2 2压裂液体系的构筑压裂液体系的构筑及性能评价及性能评价汇报人：汇报人：汇报人：汇报人：黄黄黄黄 倩倩倩倩指导老师：付美龙指导老师：付美龙指导老师：付美龙指导老师：付美龙二一六年四月二一六年四月二一六年四月二一六年四月超临界CO2压裂液体系的构筑及性能评价汇报人：黄 倩第一部分第一部分 超临界超临界COCO2 2压裂的优势及存在问题压裂的优势及存在问题第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂作用机理研究与增稠剂作用机理研究第三部分第三部分 超临界超临界COCO2 2流变摩阻测试流变摩阻测试第四部分第四部分 超临界超临界COCO2 2压裂现场工艺方案压裂现场工艺方案汇报大纲：汇报大纲：第一部分 超临界CO2压裂的优势及存在问题汇报大纲：第一部分第一部分 超临界超临界CO2压裂的优势及存在问题压裂的优势及存在问题 在非常规油气藏中，进行常规水力压裂时，大在非常规油气藏中，进行常规水力压裂时，大量水进入储层，会使粘土发生膨胀，导致孔隙堵塞，量水进入储层，会使粘土发生膨胀，导致孔隙堵塞，甚至造成井壁垮塌。为了防止膨胀现象而加入防膨甚至造成井壁垮塌。为了防止膨胀现象而加入防膨剂等药剂，剂等药剂，不但造成污染，而且无法从根本上避免不但造成污染，而且无法从根本上避免膨胀。膨胀。会对地层和地下水造成污染，改变地应力诱会对地层和地下水造成污染，改变地应力诱发地震，且发地震，且单口井压裂需要单口井压裂需要 1-2 1-2 万方水，若进行万方水，若进行大规模水力压裂对水的需求量过大大规模水力压裂对水的需求量过大。中中 国国 油油 气气 藏藏 现现 状状常常 规规 油油 气气 藏藏常规水常规水力压裂力压裂非非 常常 规规 油油 气气 藏藏？吸吸附附气气溶溶解解气气游游离离气气第一部分 超临界CO2压裂的优势及存在问题 在非常规 超临界超临界COCO2 2压裂技术说明压裂技术说明技术名称技术名称 适用范围适用范围技术特点技术特点超超临临界界COCO2 2压压裂裂非非非非常常常常规规规规油油油油气气气气藏藏藏藏优优势势1.1.超临界超临界COCO2 2压裂的破岩门限压力低，大幅提高了钻井速度。压裂的破岩门限压力低，大幅提高了钻井速度。2.2.超临界超临界COCO2 2黏度低，更容易沟通细小的裂隙，并易在岩层中压出多而黏度低，更容易沟通细小的裂隙，并易在岩层中压出多而复杂的微裂缝，提高单井产量和采收率。复杂的微裂缝，提高单井产量和采收率。3.3.超临界超临界COCO2 2流体密度大，溶解能力强，可以溶解近井地带重油组分，流体密度大，溶解能力强，可以溶解近井地带重油组分，为输送通道减少油气阻力。为输送通道减少油气阻力。4.4.可使粘土矿物脱水，导致粘土矿物颗粒变小，增大孔隙和渗透率。可使粘土矿物脱水，导致粘土矿物颗粒变小，增大孔隙和渗透率。5.5.超临界超临界COCO2 2表面张力几乎为零，能进入细小的孔隙，并高效置换表面张力几乎为零，能进入细小的孔隙，并高效置换CHCH4 4。6.6.超临界超临界COCO2 2气源充足，压裂成本低；不含颗粒和水，不污染储层。气源充足，压裂成本低；不含颗粒和水，不污染储层。存存存存在在在在问问问问题题题题1.1.超临界超临界COCO2 2粘度很低，携砂能力差。粘度很低，携砂能力差。2.2.超临界超临界COCO2 2压裂液压裂液滤失性比水基压裂液强。滤失性比水基压裂液强。3.3.超临界超临界COCO2 2易穿透，所以需要特殊的配套设备。易穿透，所以需要特殊的配套设备。4.4.COCO2 2需降温液化后才能加压升温至超临界状态，故地面需降温装置。需降温液化后才能加压升温至超临界状态，故地面需降温装置。第一部分第一部分 超临界超临界CO2压裂的优势及存在问题压裂的优势及存在问题超临界CO2压裂技术说明技术名称适用范围技术特点超优势 超临第一部分第一部分 超临界超临界COCO2 2压裂的优势及存在问题压裂的优势及存在问题第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂作用机理研究与增稠剂作用机理研究第三部分第三部分 超临界超临界COCO2 2流变摩阻测试流变摩阻测试第四部分第四部分 超临界超临界COCO2 2压裂现场工艺方案压裂现场工艺方案汇报大纲：汇报大纲：第一部分 超临界CO2压裂的优势及存在问题汇报大纲：第二部分第二部分 超临界超临界CO2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究溶剂溶剂临界参数临界参数物性特征物性特征气体气体临界临界液体液体COCO2 2温度温度（）31.131.1密度密度（g/cmg/cm3 3）0.006-0.006-0.0020.0020.2-0.90.2-0.90.6-1.60.6-1.6压力压力（MPaMPa）7.387.38粘度粘度（mPmPss）1010-2-20.03-0.10.03-0.10.2-3.00.2-3.0密度密度（g/cmg/cm3 3）0.4480.448扩散系数扩散系数（cmcm2 2/s/s）1010-1-11010-4-41010-5-51 1、超临界、超临界COCO2 2流体性质流体性质 由数据可知，由数据可知，COCO2 2要要达到超临界状态并不难达到超临界状态并不难实现。但是其粘度偏低，实现。但是其粘度偏低，会导致压裂液的携砂能会导致压裂液的携砂能力差，达不到预期的压力差，达不到预期的压裂增产效果，而其扩散裂增产效果，而其扩散系数偏小，溶剂化能力系数偏小，溶剂化能力强。因此对超临界强。因此对超临界COCO2 2进进行增粘是行增粘是必要可行必要可行的。的。单相单相第二部分 超临界CO2与增稠剂的作用机理研究溶剂临界参数物性1 1、超临界、超临界COCO2 2流体性质流体性质密度随温度和压力的变化密度随温度和压力的变化表面张力随温度的变化表面张力随温度的变化自扩散系数和压力的关系自扩散系数和压力的关系粘度和压力的关系粘度和压力的关系温度温度/：1-01-0、2-372-37、3-473-47、4-754-75、5-775-77 通过对比通过对比COCO2 2气气体、液体、超临界体、液体、超临界状态下的物理性质，状态下的物理性质，发现在临界点附近发现在临界点附近流体的性质有突变流体的性质有突变性和可调性，即可性和可调性，即可通过调节体系的温通过调节体系的温度和压力控制其流度和压力控制其流体性质，如密度、体性质，如密度、粘度、扩散系数、粘度、扩散系数、溶剂化能力等。溶剂化能力等。第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究单相单相1、超临界CO2流体性质密度随温度和压力的变化表面张力随温度1 1、超临界、超临界COCO2 2流体性质流体性质组分体系组分体系型相图：型相图：COCO2 2烷烃烷烃（n n55）型相图：型相图：COCO2 2烷烃烷烃（7 7n n1313）型相图：型相图：COCO2 2烷烃烷烃（nn1313）第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究两相两相1、超临界CO2流体性质组分体系第二部分 超临界CO2与增稠1 1、超临界、超临界COCO2 2流体性质流体性质温度/：13827131054139517261977238温度/：140250360温度/：146.1271.13104.4温度/：415520625730835第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究两相两相1、超临界CO2流体性质温度/：温度/：温度/：温度/2 2、超临界、超临界COCO2 2流体增粘机理流体增粘机理第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究超临界流体中超临界流体中的分子聚集：的分子聚集：溶质溶质分子分子溶剂溶剂分子分子 对较稀的临界流体溶液，在对较稀的临界流体溶液，在高度可压缩区高度可压缩区，由于分子间的吸引作用，超临界流体在溶质周围由于分子间的吸引作用，超临界流体在溶质周围的密度可能远远大于溶剂本体的密度，导致局部的密度可能远远大于溶剂本体的密度，导致局部密度的增强或局部组成的增加，说明分子间发生密度的增强或局部组成的增加，说明分子间发生了聚集。必须强调的是，各种聚集实际上是一个了聚集。必须强调的是，各种聚集实际上是一个动态过程。流体中除了可能存在溶剂动态过程。流体中除了可能存在溶剂-溶剂、溶溶剂、溶剂剂-溶质间的聚集外，还可能存在溶质溶质间的聚集外，还可能存在溶质-溶质间的溶质间的聚集。而在聚集。而在高压区高压区，由于流体的压缩性很小，聚，由于流体的压缩性很小，聚集现象不明显。集现象不明显。溶剂溶剂-溶剂溶剂间的聚集间的聚集溶剂溶剂-溶质溶质间的聚集间的聚集2、超临界CO2流体增粘机理第二部分 超临界CO2与增稠剂的2 2、超临界、超临界COCO2 2流体增粘机理流体增粘机理第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究超临界流体中的分超临界流体中的分子间的相互作用：子间的相互作用：溶质溶质-溶剂分子间相互作溶剂分子间相互作用：用：由于溶质和溶剂分子间由于溶质和溶剂分子间存在较强的相互作用，故在存在较强的相互作用，故在溶质和溶剂之间会形成聚集溶质和溶剂之间会形成聚集体。体。共溶剂共溶剂-溶质分子间相互作用：溶质分子间相互作用：由于分子间存在较强的相由于分子间存在较强的相互作用，故在溶质互作用，故在溶质-溶剂、共溶剂、共溶剂溶剂-溶质之间会形成聚集体。溶质之间会形成聚集体。且在高度压缩区，局域的共溶且在高度压缩区，局域的共溶剂剂-溶质分子间作用力往往大溶质分子间作用力往往大于溶剂于溶剂-溶质的。溶质的。共溶共溶剂剂共溶剂的加共溶剂的加入能增加物入能增加物质的溶解度、质的溶解度、改善反应的改善反应的选择性等。选择性等。溶质溶质-溶质分子间相互作用：溶质分子间相互作用：在高度可压缩的较稀超临在高度可压缩的较稀超临界流体溶液中，除了有溶剂界流体溶液中，除了有溶剂-溶质聚集和共溶剂溶质聚集和共溶剂-溶质聚集溶质聚集存在外，还存在溶质存在外，还存在溶质-溶质的溶质的聚集。聚集。2、超临界CO2流体增粘机理第二部分 超临界CO2与增稠剂的2 2、超临界、超临界COCO2 2流体增粘机理流体增粘机理第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究增粘增粘机理：机理：超临超临界界COCO2 2增粘剂增粘剂溶溶 解解共溶剂共溶剂具备气具备气体性质体性质具备液具备液体性质体性质提升流提升流体粘度体粘度 理想的增粘剂在理想的增粘剂在COCO2 2中通过分子链中通过分子链间的缠结以及相间的缠结以及相邻分子间的缔合邻分子间的缔合构成分子聚集体，构成分子聚集体，同时存在协同作同时存在协同作用。应选取合适用。应选取合适的亲的亲COCO2 2官能团，官能团，设计合成超临界设计合成超临界COCO2 2专用增粘剂，专用增粘剂，以满足工程应用以满足工程应用的需要的需要。2、超临界CO2流体增粘机理第二部分 超临界CO2与增稠剂的3 3、超临界、超临界COCO2 2增粘剂的研究路线增粘剂的研究路线A.A.国外：遥爪型聚国外：遥爪型聚合物增粘剂合物增粘剂第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究3、超临界CO2增粘剂的研究路线国外：遥爪型聚合物增粘剂第二3 3、超临界、超临界COCO2 2增粘剂的研究路线增粘剂的研究路线B.B.国内：国内：氟氟化化丙烯酸酯丙烯酸酯-苯乙烯苯乙烯二二元共聚物的合成思路元共聚物的合成思路第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究3、超临界CO2增粘剂的研究路线B.国内：氟化丙烯酸酯-苯乙3 3、超临界、超临界COCO2 2增粘剂的研究路线增粘剂的研究路线第一步第一步,将甲基三氯硅烷与胺按将甲基三氯硅烷与胺按11.511.5的摩尔的摩尔比混合比混合,胺先与活性较大的胺先与活性较大的 Si-Cl Si-Cl 键起反应键起反应,反反应式如应式如1 1所示所示:第二步第二步,由于胺解产物的水解反应为离子反应由于胺解产物的水解反应为离子反应,Si-Cl Si-Cl 键和键和 Si-N Si-N 键的离子特性相同键的离子特性相同,均为均为30 30%,%,但是但是 Si-N Si-N 键存在空间位阻。因此键存在空间位阻。因此,通过控通过控制水的加入量制水的加入量,Si-Cl,Si-Cl 键将先水解缩聚形成梯键将先水解缩聚形成梯形骨架形骨架,然后然后 Si-N Si-N 键在酸的催化下也水解缩键在酸的催化下也水解缩聚形成具有聚形成具有 Si-O-Si Si-O-Si 四元结构的梯形聚合物四元结构的梯形聚合物,反应过程如反应过程如2 2所示所示:第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究C.C.国内：国内：梯形聚甲基倍半硅梯形聚甲基倍半硅氧烷的合成思路氧烷的合成思路3、超临界CO2增粘剂的研究路线第一步,将甲基三氯硅烷与胺3 3、超临界、超临界COCO2 2增粘剂的研究路线增粘剂的研究路线氟化丙烯酸酯氟化丙烯酸酯-苯乙烯共聚物增稠苯乙烯共聚物增稠剂剂znj01znj01的介绍的介绍 液态液态COCO2 2粘度低，滤失大，携砂性能差，为了粘度低，滤失大，携砂性能差，为了满足地层条件下携砂要求，优选了氟化丙烯酸酯满足地层条件下携砂要求，优选了氟化丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的稠化剂苯乙烯共聚物的稠化剂znj01znj01，该稠化剂具有无毒，该稠化剂具有无毒性，化学稳定性强，不易挥发，不易燃，对金属、性，化学稳定性强，不易挥发，不易燃，对金属、塑料、玻璃无腐蚀性。并且具有极快的溶解性和较塑料、玻璃无腐蚀性。并且具有极快的溶解性和较好的流变性能，好的流变性能，0.245%0.245%稠化剂稠化剂znj01znj01长时间剪切后长时间剪切后粘度与水的粘度相当粘度与水的粘度相当，可以满足现场低砂比加砂需，可以满足现场低砂比加砂需求。求。混混 合合 前前混混 合合 后后第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究3、超临界CO2增粘剂的研究路线氟化丙烯酸酯-苯乙烯共聚物增4 4、超临界、超临界COCO2 2增粘剂的研究难点增粘剂的研究难点第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂的作用机理研究与增稠剂的作用机理研究 COCO2 2是由极性共价键构成的非极性分子，是由极性共价键构成的非极性分子，其永久偶极矩为零，介电常数和极化率非常低。其永久偶极矩为零，介电常数和极化率非常低。对于极性或高分子化合物而言，对于极性或高分子化合物而言，COCO2 2是一种弱溶是一种弱溶剂。剂。COCO2 2增粘的主要难点包括：增粘的主要难点包括：1 1）备选化合物在）备选化合物在COCO2 2中的低溶解度。这是中的低溶解度。这是COCO2 2增增粘的最明显障碍。通常只有加入大量助溶剂或粘的最明显障碍。通常只有加入大量助溶剂或者使用高氟化亲者使用高氟化亲COCO2 2分子，备选化合物才能溶解分子，备选化合物才能溶解于于COCO2 2。2 2）CO CO2 2增粘的经济障碍。即使是增粘效果最好增粘的经济障碍。即使是增粘效果最好的含氟聚合物，要使的含氟聚合物，要使COCO2 2的粘度得到显著增加，的粘度得到显著增加，所需质量浓度也达数个百分点，而氟化物是非所需质量浓度也达数个百分点，而氟化物是非常昂贵的。常昂贵的。3 3）含氟增粘剂的环境障碍。虽然含氟聚合物增）含氟增粘剂的环境障碍。虽然含氟聚合物增粘剂易溶于粘剂易溶于COCO2 2、增粘效果较理想，但是含氟、增粘效果较理想，但是含氟材料不仅成本高，而且不易降解，对环境存在材料不仅成本高，而且不易降解，对环境存在污染。污染。4 4）温度、压力的影响。压裂过程中温度和压力）温度、压力的影响。压裂过程中温度和压力的变化，不仅会影响增粘剂在的变化，不仅会影响增粘剂在COCO2 2中的溶解度，中的溶解度，可能使其从可能使其从COCO2 2中析出，也可能使其失去在中析出，也可能使其失去在COCO2 2中的增粘性能。中的增粘性能。5 5）CO CO2 2专用增粘剂在天然气中的低溶解度。由专用增粘剂在天然气中的低溶解度。由于于COCO2 2和和CHCH4 4性质的差异，为性质的差异，为COCO2 2设计的增粘剂在设计的增粘剂在天然气中的溶解度可能较低，因此在压裂过程天然气中的溶解度可能较低，因此在压裂过程中析出的增粘剂可能会沉淀为固体或非常粘的中析出的增粘剂可能会沉淀为固体或非常粘的液体，从而危害地层。液体，从而危害地层。4、超临界CO2增粘剂的研究难点第二部分 超临界CO2与增稠第一部分第一部分 超临界超临界COCO2 2压裂的优势及存在问题压裂的优势及存在问题第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂作用机理研究与增稠剂作用机理研究第三部分第三部分 超临界超临界COCO2 2流变摩阻测试流变摩阻测试第四部分第四部分 超临界超临界COCO2 2压裂现场工艺方案压裂现场工艺方案汇报大纲：汇报大纲：第一部分 超临界CO2压裂的优势及存在问题汇报大纲：第三部分第三部分 超临界超临界CO2流变摩阻测试流变摩阻测试1 1、超临界、超临界COCO2 2流变摩阻测试装置流变摩阻测试装置第三部分 超临界CO2流变摩阻测试1、超临界CO2流变摩阻测第三部分第三部分 超临界超临界CO2流变摩阻测试流变摩阻测试2 2、超临界、超临界COCO2 2流变摩阻测试实验流程流变摩阻测试实验流程COCO2 2气源气源COCO2 2常压常压降温液化降温液化冷冷 机机混混合合罐罐液态液态COCO2 2与与增粘剂混合增粘剂混合加加热热器器加加压压器器升温加压，使混合流升温加压，使混合流体达到超临界状态体达到超临界状态测试测试管线管线分分离离罐罐测试混合流体在超临测试混合流体在超临界状态下的流变摩阻界状态下的流变摩阻液态液态COCO2 2与与增粘剂分离增粘剂分离分离出气体分离出气体COCO2 2，循，循环使用环使用分离出增粘剂，分离出增粘剂，可循环使用可循环使用第三部分 超临界CO2流变摩阻测试2、超临界CO2流变摩阻测第三部分第三部分 超临界超临界CO2流变摩阻测试流变摩阻测试3 3、超临界、超临界COCO2 2流变摩阻测试评价结果流变摩阻测试评价结果表表1 Znj01Znj01稠化剂流变摩阻实验结果稠化剂流变摩阻实验结果时间(min)摩阻(MPa/Km)超临界CO2流体密度(g/cm3)超临界流体密度(g/cm3)平均流体粘度(mPas)备注14:00-14:100.45624.682624.6890.04614:00开始实验14:10-14:300.46627.662627.6690.05714:35-14:400.02601.36601.36710.79614:40-14:450.02593.086593.09410.53714:30加入Znj01增粘剂14:45-15:000.01564.57564.5784.41815:00-15:100.01563.464563.4713.595 具体配方为：具体配方为：液态二氧化碳液态二氧化碳+1%+1%氟化丙烯酸酯氟化丙烯酸酯-苯乙烯共苯乙烯共聚物的稠化剂聚物的稠化剂znj01znj01。该稠化剂体系具有极快的溶解性和较好的流变性能，随该稠化剂体系具有极快的溶解性和较好的流变性能，随着稠化剂着稠化剂znj01znj01和和COCO2 2混合，在超临界状态下，混合流体粘度混合，在超临界状态下，混合流体粘度明显增加，最大增加明显增加，最大增加200200余倍，可以满足现场低砂比加砂需余倍，可以满足现场低砂比加砂需求，说明该稠化剂具有较好的增粘效果。测试管段摩阻在加求，说明该稠化剂具有较好的增粘效果。测试管段摩阻在加入增粘剂后明显降低，说明流体在管线中的压力损失变小，入增粘剂后明显降低，说明流体在管线中的压力损失变小，具有减阻作用，对压裂施工具有重大意义。具有减阻作用，对压裂施工具有重大意义。第三部分 超临界CO2流变摩阻测试3、超临界CO2流变摩阻测第一部分第一部分 超临界超临界COCO2 2压裂的优势及存在问题压裂的优势及存在问题第二部分第二部分 超临界超临界COCO2 2与增稠剂作用机理研究与增稠剂作用机理研究第三部分第三部分 超临界超临界COCO2 2流变摩阻测试流变摩阻测试第四部分第四部分 超临界超临界COCO2 2压裂现场工艺方案压裂现场工艺方案汇报大纲：汇报大纲：第一部分 超临界CO2压裂的优势及存在问题汇报大纲：1 1、压裂设计技术路线、压裂设计技术路线COCO2 2干法压裂施干法压裂施工工艺工工艺优选稠化剂和优选稠化剂和支撑剂类型支撑剂类型认识认识COCO2 2干法压裂干法压裂液体系综合滤失液体系综合滤失系数及携砂性能系数及携砂性能根据现场施工压根据现场施工压力情况调整压裂力情况调整压裂方案方案储层无污染压裂改储层无污染压裂改造，增加地层能量造，增加地层能量提高单井产能提高单井产能实现实现压裂施工及支撑压裂施工及支撑剂铺置剂铺置输砂施工程序及输砂施工程序及前置液量前置液量造长缝、满足最造长缝、满足最低裂缝导流要求、低裂缝导流要求、确保缝口高导流确保缝口高导流能力；能力；施工指挥和控制施工指挥和控制以安全第一为原以安全第一为原则则保证保证调整调整原则原则第四部分第四部分 超临界超临界CO2压裂现场工艺方案压裂现场工艺方案1、压裂设计技术路线CO2干法压裂施工工艺优选稠化剂和支撑剂2 2、压裂方式及地面工艺、压裂方式及地面工艺压裂方式：套管注入单层压裂，单翼注入。压裂方式：套管注入单层压裂，单翼注入。地面工艺：地面工艺：井井口口：让让53平平9-3 井井压压裂裂井井口口采采用用10000psi压压裂裂井井口口，顶顶端端注注入入，LU级级（-46）；）；地地面面管管线线：高高压压管管汇汇和和弯弯头头要要求求额额定定工工作作压压力力105MPa，PU级级（-29），地地面管线要求面管线要求31/2钢级钢级P110油管或压裂专用管线。油管或压裂专用管线。3 3、压裂材料、压裂材料压裂液：浓度压裂液：浓度1%的氟化丙烯酸酯的氟化丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的稠化剂苯乙烯共聚物的稠化剂znj01。压裂支撑剂：选用新型低密度陶粒。压裂支撑剂：选用新型低密度陶粒。支支撑撑剂剂性性能能：粒粒径径0.30.6mm 20-40目目，体体积积密密度度1.33g/cm3，在在闭闭合合压压力力 52 MPa下下，铺铺置置浓浓度度为为5kg/m2时时，破破碎碎率率1.6%，-22冷冷冻冻100h后后破破碎碎率率1.9%，破破碎碎率率远远小小于于标标准准 5%的的要要求求。在在实实验验温温度度70，闭闭合合压压力力40MPa，铺铺置置浓浓度度5kg/m2，实实验验时时间间5h后后导导流流能能力力趋趋于于平平稳稳，实实验验170h后后导导流流能能力力剩剩余余130Dcm，较普通陶粒高，较普通陶粒高30%以上，实验后覆膜陶粒无明显胶结。以上，实验后覆膜陶粒无明显胶结。第四部分第四部分 超临界超临界CO2压裂现场工艺方案压裂现场工艺方案2、压裂方式及地面工艺压裂方式：套管注入单层压裂，单翼注入。4 4、压裂主要参数优化、压裂主要参数优化井口压力预测井口压力预测静液柱压力：静液柱压力：21.5MPa 闭合压力：闭合压力：35.4MPa净压力：净压力：5MPa 近井筒摩阻：近井筒摩阻：5MPa P地面地面=P闭合闭合+P管柱摩阻管柱摩阻+P近井摩阻近井摩阻+P净压力净压力-P静液柱静液柱温度场模拟温度场模拟本本地地区区平平均均地地温温梯梯度度为为4.71/100m，折折算算储储层层温温度度103。利利用用裂裂缝缝温温度度场场模拟计算井底最低温度为模拟计算井底最低温度为-13。压裂规模及裂缝模拟计算结果压裂规模及裂缝模拟计算结果裂缝参数优化设计：裂缝半长裂缝参数优化设计：裂缝半长100m，导流能力按，导流能力按200mDm设计。设计。压压裂裂规规模模及及方方案案设设计计：本本方方案案设设计计了了5、6、7m3/min三三种种施施工工排排量量方方案案，设设计计液液态态二二氧氧化化碳碳体体积积分分别别为为：550、574和和592m3，增增粘粘剂剂分分别别为为6.4、6.6和和6.8m3，低密度陶粒：，低密度陶粒：25m3，平均砂比：，平均砂比：6%10%。第四部分第四部分 超临界超临界CO2压裂现场工艺方案压裂现场工艺方案4、压裂主要参数优化井口压力预测第四部分 超临界CO2压裂现粘度（粘度（mPa.s）5 5 1 1/8 8管柱管柱临界携砂排量临界携砂排量 m3/min0.010.011201200.10.114141 11.81.810100.160.161001000.0120.012表表2 2 不同尺寸管柱水平不同尺寸管柱水平放置临界携砂排量放置临界携砂排量施工排量设计施工排量设计利利用用流流体体力力学学计计算算模模拟拟确确定定了了5 1/2管管柱柱水水平平放放置置的的临临界界携携砂砂排排量量，计计算算结结果果见见表表2 2。根根据据CO2压压裂裂液液粘粘度度结结合合计计算算结结果果及及压压力力预预测测情情况况，本本井井设设计计施施工工排排量量5-7m3/min，现场根据压裂测试及施工情况进行调整。，现场根据压裂测试及施工情况进行调整。第四部分第四部分 超临界超临界CO2压裂现场工艺方案压裂现场工艺方案粘度（mPa.s）5 1/8管柱0.011200.11415 5、施工前的准备工作、施工前的准备工作试验井筒试验井筒处理处理通洗井：通洗井：用用外外径径不不小小于于115mm，长长度度不不小小于于1300mm的的通通井井规规通通井至封隔器座封位置以下井至封隔器座封位置以下20m；用用2%浓浓度度KCL溶溶液液洗洗井井循循环环一一周周半半以以上上，至至井井口口反反出出液液与注入液相同。与注入液相同。套管验漏：套管验漏：K344封隔器封隔器+配水器配水器进行四十臂测井和电磁探伤测试进行四十臂测井和电磁探伤测试循环及注入乙二醇循环及注入乙二醇防冻液操作规程防冻液操作规程连接远程控制连接远程控制阀液压管线阀液压管线地面管线连地面管线连接及锚定接及锚定工具串下到设计位置后，配置工具串下到设计位置后，配置2%浓度浓度KCL溶液，从油管注入灌井筒并循环，直至注入溶液，从油管注入灌井筒并循环，直至注入量与套管环空排出量一致时停止；量与套管环空排出量一致时停止；再用入乙二醇防冻液从油管注入灌井筒并再用入乙二醇防冻液从油管注入灌井筒并循环，建议在注入防冻液阶段开始添加红色循环，建议在注入防冻液阶段开始添加红色标记，便于观察是否替净井筒。标记，便于观察是否替净井筒。5、施工前的准备工作试验井筒处理通洗井：套管验漏：K34主体施工设主体施工设备摆放备摆放井口及地面井口及地面管线试压管线试压系统循环冷系统循环冷却却压裂施工压裂施工用防冻液对地面管线扫线用防冻液对地面管线扫线确认清扫干净后，关阀门分别进行试压，按照先确认清扫干净后，关阀门分别进行试压，按照先手动后液压的顺序进行，保证不刺不漏。手动后液压的顺序进行，保证不刺不漏。小型压裂测试小型压裂测试确定地面摆放；确定地面摆放；管线链接；管线链接；密闭混砂车上砂密闭混砂车上砂CO2液灌液灌增压泵增压泵密闭混砂车密闭混砂车管线管线预冷预冷主压裂施工主压裂施工施施工工步步骤骤及及要要求求6 6、主体施工设备摆放井口及地面管线试压系统循环冷却压裂施工用防冻感谢各位领导和专家的指导！