页岩气开发

页岩的未来:超临界二氧化碳无水压裂

  2014年9月15日,中国最大规模二氧化碳无水蓄能压裂在吉林油田成功完成。本次作业由吉林油田与烟台杰瑞集团联合研发进行,在40-65MPa施工压力下,共加液290m³、支撑剂10.5m³,瞬时流量达到3.9m³/min,砂比4.8%。这是我国第一次应用自主研发的大容量密闭混砂车和液态二氧化碳压裂液体系进行规模加砂压裂技术试验,同时也是截至目前国内加砂量最多的一次二氧化碳无水蓄能压裂作业。

  据了解, 黑+79-31-45井位于的区块油层原油黏度高、凝固点高,常温下不易流动。由于二氧化碳对原油具有较好的溶胀性和降黏作用,作业方决定对这口井采用液态二氧化碳压裂液体系进行压裂,以达到枯竭式开采能量补充、提高单井产量的目的。

  杰瑞超临界二氧化碳压裂成套解决方案主要针对煤层气、水敏性储层、含原油较稠储层、低压储层的油气开发而设计,整套解决方案由液态二氧化碳储罐、增压设备、专用带压混砂设备、高压泵送设备、远程数据监控设备等核心设备共同组成。作业使用的二氧化碳资源则可通过煤化工、钢铁、水泥、火电等高排放行业的碳回收实现,不仅可保护大气环境,更可以为压裂作业提供源源不断的二氧化碳资源。

  与常规水力压裂相比,超临界二氧化碳压裂几乎不会对储层造成伤害,所有压裂裂缝基本都是有效裂缝;虽然20%~85%的甲烷气都以吸附状态存在,即使通过粉碎机也无法将其分离,但超临界二氧化碳却可以通过自身超强的吸附力,置换出吸附于母岩的甲烷气,从而提高天然气或煤层气的产量,并实现部分二氧化碳的埋存。同时,借助自身的增能作用,在压力释放后,超临界二氧化碳可快速汽化膨胀,在1~4小时内迅速实现彻底的洗井排液,方便作业方及时评价储层产能。

  根据相关资料,经过对15 口泥盆系页岩压裂井的对比试验,采用超临界二氧化碳无水压裂解决方案的井口,单井产气量为用泡沫处理井的4倍,是氮气压裂处理井的2倍。而在另一项试验中,采用超临界二氧化碳无水压裂处理的井,产气量分别是相邻两口井的10倍和6倍。


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