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。
- 1 -。
超临界CO2开发页岩气技术
超临界CO2开发页岩气技术I. 引言- 研究背景和研究意义- 研究目的和研究方法II. 超临界CO2技术概述- 超临界CO2的特点和优势- 超临界CO2在页岩气开采中的应用III. 超临界CO2开发页岩气的工程实践- 超临界CO2开发页岩气的工程流程- 超临界CO2在页岩气井压裂中的应用- 基于超临界CO2的页岩气开发案例分析IV. 超临界CO2开发页岩气的技术优化- 超临界CO2在页岩气开采中存在的问题和挑战- 技术优化方案和实现途径- 基于超临界CO2的页岩气开采可行性评估V. 结论与展望- 结论总结和对研究成果的评价- 基于目前的研究进展，对于超临界CO2在页岩气开发中的未来发展进行探讨和展望注：本提纲仅供参考，具体内容需要根据研究实际情况进行适当调整。
第1章引言研究背景和研究意义随着全球能源消费的不断增长，传统化石能源的逐渐枯竭以及环境污染的日益严重，对新能源的研发和利用越来越受到人们的重视。
而页岩气作为一种新型的天然气资源，不仅开采量丰富，而且对环境的影响相对较小。
因此，页岩气开发已成为全球范围内的研究热点和发展趋势。
但是，页岩气的地质复杂性、开采难度和生产成本等问题制约着其规模化开采。
因此，如何开发出高效、可持续、低成本的页岩气开采技术，成为了当前亟待解决的问题。
研究目的和研究方法超临界CO2开发页岩气技术是一种新型的开采技术，其特点在于使用超临界状态下的CO2来提高页岩气的开采效率。
本文旨在探讨超临界CO2开发页岩气技术的原理、应用和优化方法，并通过实例分析和对比，总结超临界CO2开采技术的优势和局限性，为其进一步推广和应用提供参考。
本文采用文献综述和案例分析的方法进行研究，整理国内外相关文献，分析超临界CO2开采技术的发展历程、原理和应用情况，并结合当今国内外页岩气开发现状，探讨了超临界CO2技术在页岩气开采中的优化方法和未来发展趋势。
第2章超临界CO2技术概述超临界CO2的特点和优势超临界CO2是CO2在高温高压条件下处于气体和液体状态之间的状态。
《CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律研究》
《CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律研究》篇一一、引言随着对清洁能源和环境保护的日益关注，CO2气相压裂技术作为一种有效的地热能开采和碳封存技术手段，越来越受到重视。
这种技术不仅对地质结构的钻孔与裂隙发展提出了较高的要求，而且对裂隙的演化及抽采半径的时变规律有着深远的影响。
本文将围绕CO2气相压裂条件下的钻孔孔周裂隙演化及抽采半径时变规律展开研究，以期为相关技术的优化提供理论支持。
二、CO2气相压裂技术概述CO2气相压裂技术是利用高压CO2气体对地下岩石进行裂隙扩张的一种技术。
其原理是利用高压CO2的物理性质，对目标层位施加高压力，促使地层裂隙扩张，以实现地热能的开采或碳的封存。
该技术具有操作简便、成本低廉、环境友好等优点，已在全球范围内得到广泛应用。
三、钻孔孔周裂隙演化分析在CO2气相压裂过程中，钻孔周围的岩石在高压作用下产生裂隙。
这些裂隙的演化过程受到多种因素的影响，包括地层的岩石性质、CO2的压力和流量、温度等。
随着CO2的不断注入，裂缝不断扩张和连接，形成更为复杂的裂隙网络。
此外，这些裂隙的演化还受到时间的影响，随着时间的推移，裂隙的形态和分布将发生变化。
四、抽采半径时变规律研究抽采半径是衡量CO2气相压裂效果的重要指标，其时变规律反映了裂缝演化的动态过程。
在压裂初期，由于裂缝的扩张主要受到近钻孔区域的岩石性质和压力影响，抽采半径的增长速度较快。
然而，随着裂缝网络的复杂化，近钻孔区域和远距离区域的联系加强，抽采半径的增长速度将逐渐减缓。
此外，随着时间的推移，由于地层中流体的流动和压力的传播，抽采半径还将继续扩大。
五、实验研究及模拟分析为了深入研究CO2气相压裂条件下钻孔孔周裂隙的演化及抽采半径的时变规律，本文采用了实验研究和模拟分析相结合的方法。
通过实验室模拟实验，观察和分析不同条件下钻孔孔周裂隙的演化过程；同时，利用数值模拟软件对实际地层的压裂过程进行模拟，以获得更为准确的结果。
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是一项新兴的能源开发技术，它可以通过
压缩并注入二氧化碳气体，将页岩岩石裂开，从而释放出可用的石油
和天然气资源。
这项技术可以帮助我们在开采天然气和石油时，更加
高效的利用能源资源，减少我们对化石燃料的依赖。
以下是二氧化碳压裂页岩技术步骤的详细介绍：
第一步：选择适当的地质地形
在开展二氧化碳压裂页岩技术前，需要先找到一个适合的目标地点。
这通常需要考察以下因素：该地区的地质构造、气候条件、附近
的水源、居民密度等。
第二步：确定压裂的位置和深度
一旦找到了适合的地点，就需要将压裂的位置和深度选定。
一般
来说，压裂的深度深度通常要深达地表以下的几千英尺，这可以确保
能够到达富含石油和天然气的页岩层。
第三步：注入压裂液
一旦确定了压裂的位置和深度，就需要注入压裂液。
压裂液主要
由水、沙子和添加剂（如二氧化碳）组成。
在注入压裂液时，需要确
保压力可以足够高，以便将页岩层裂开。
第四步：卸压和石油开采
当压裂液注入完毕后，需要将压力卸掉，并将岩石破碎的碎片放
回地面。
此外，还需要抽取含有石油和天然气的混合物，并将其输送
到加工厂进行处理，在这里经过处理，石油和天然气就可以用于工业、运输和家庭使用等各个领域了。
综上所述，二氧化碳压裂页岩技术是一项强大的、高效的、可持
续的能源开发技术，它可以帮助我们更好的利用现有的化石燃料资源，减少对可再生能源的依赖。
其技术步骤简单明了，未来将可以在能源
开发领域扮演重要的角色。
页岩气开发环保技术系列-二氧化碳干法加砂压裂技术
CO2压裂裂缝尺寸模拟
CO2注入后的岩样裂缝透视图
7
7
02 技术原理及特点
Technical Principles and Characteristics
通过多年的持续推进，突破2项关键技术（CO2增粘剂开发和密闭混砂装置研
31℃
9
02 技术原理及特点
Technical Principles and Characteristics
采用数值模拟方法，对CO2压裂的裂缝特征进行了分析，模拟结果显示：与 水、滑溜水压裂液相比，CO2压裂液会产生更长但较窄的裂缝。
室内物模实验结果显示，与常规压裂相比，CO2压裂的人工裂缝网络发达， 形态更加复杂。
准化的施工步骤，用于指导现场施工作业；对不同类型的井层，提出了施工参
数设计建议。
（1）标准地面流程
（2）标准施工步骤 第一步、将液态CO2储罐运至 井场 第二步、设备摆放及联接 第三步、氮气泵车试压 第四步、冷却地面管线及压裂 设备 第五步、压裂施工 第六步、关井 第七步、放喷
12
02 技术原理及特点
支撑剂速冷技术
氮气增压技术
技
压裂装备
储、运、泵、控系列装备
术
标准规范
工艺、产品、装置系列标准
8
02 技术原理及特点
Technical Principles and s
1、实验研究了压裂中CO2的相态特征及变化
通过下入井下压力计的方式，监测了压裂施工过程中的井下压力、温度变 化情况，监测结果显示： p井筒中的CO2前期为超临界态，中后期为液态。以2.0-4.0m3/min的排量注入液 态CO2计140m3后，井底温度由98 ℃降低至31℃，井底CO2的相态由超临界态变为 液态。 p地层中的CO2以普遍为超临界态。关井后井底温度在10min内迅速由20 ℃上升 至31℃以上 。
页岩气co2泡沫压裂技术
页岩气co2泡沫压裂技术
现阶段，利用岩石毛细孔中的co2赋存量，利用其作为液体的体积膨胀及液体的许多性质，结合页岩气压裂技术，从而开发出了页岩气co2泡沫压裂技术。
首先，页岩气co2泡沫压裂技术是以低温液体co2为介质，通过液体发泡及压裂，使得油气藏毛细孔内许多封闭的油气节点与此液体co2充分接触，从而获得大量的页岩气。
其次，这样的技术能够有效的提高对深层页岩气的采收率，同时能够有效的减少污染，减少对环境的污染。
最后，岩石毛细孔中的co2不仅当作介质使用，其在页岩气开发过程中也可以被有效的利用，从而达到节能环保的目的。
总之，页岩气co2泡沫压裂技术是一种能够有效实现页岩气开采过程中高效减排的环保技术，并且具有节能环保、节约用水、降低开采成本等优点。
超临界CO2与裂缝性页岩作用机理
超临界CO2在裂缝性页岩地热能开采 中的应用可以通过提高地热能开采效 率，降低开采成本。与传统的开采技 术相比，超临界CO2地热能提取技术 具有更高的提取效率和更少的能源消 耗。
超临界CO2在裂缝性页岩地热能开采 中的应用可以减少对环境的影响。与 传统的开采技术相比，超临界CO2地 热能提取技术产生的废弃物量更少， 从而降低了对环境的影响。同时，超 临界CO2地热能提取技术还可以减少 对地下水资源的使用和污染，保护地 下水资源的可持续利用。
超临界CO2在裂缝性页岩油开采中的应用
提高原油采收率
超临界CO2在裂缝性页岩油开采中可以提高原油采收率。超临界CO2可以有效地溶解和携带原油，将其从岩石裂缝中提取出来。
降低开采成本
超临界CO2在裂缝性页岩油开采中的应用可以通过提高原油采收率，降低开采成本。与传统的开采技术相比，超临界CO2抽油技术具有更高的原油抽取效率 和更少的能源消耗。
含有机质
含有有机质，如炭质、沥青质等。
裂缝性页岩的物理性质
01
02
03
孔隙性
具有多孔性，孔隙率较高 。
渗透性
渗透性能较差，水不易渗 透。
脆性
在一定应力作用下容易破 裂，表现出脆性特征。
裂缝性页岩的力学性质
强度
在一定应力作用下能够维持较高的强度。
弹性模量
具有较高的弹性模量，表明不易变形。
泊松比
泊松比值较低，表明横向变形较小。
03
超临界CO2与裂缝性页岩的相 互作用
超临界CO2在裂缝性页岩中的扩散与吸收
扩散系数
超临界CO2在裂缝性页岩中的扩散系数 受到温度、压力、岩石孔隙率和表面能 等因素的影响。
VS
吸收速率
超临界CO2在裂缝性页岩中的吸收速率受 到岩石的物理性质、CO2的浓度和压力等 因素的影响。
页岩超临界二氧化碳压裂分析
平均源幅值67.53dB 破裂压力25.93MPa
随着压力梯度的增大，破裂压力增大，平均源幅值增大，说明压力梯度
较大时裂缝扩展所需能量较高
1. CO2压裂
应力差异 系数定义
k H h H
1.6 大尺寸试样不同应力差异系数超临界CO2压裂
k 0.050
k 0.286
两种试验工况：（左图）k=0.050，（右图） k=0.286
两种试验工况下页岩压裂后剖面：（左图）k=0.050，（右图）
1. CO2压裂
k 0.050
加 围 压 阶 段
k 0.286
压 裂 阶 段
破裂压力23.71MPa
破裂压力28.07MPa
；平均源幅值
；平均源幅值
应力差异系6数4.越55大dB，破裂压力越大。限于试验数据偏6少4.，33规dB律性仍需重复验
28 MPa 续上升
时页岩形 直至37.4
成贯穿裂 MPa而
缝；
引起密
平均源幅 封失效
声发射事件累计值随孔压变化 较低强值4裂6.0缝源dB扩幅展值能平力；均源较高弱
声发射定位图
声发射事件累计值随孔压变化
1. CO2压裂
1.2 圆柱试样不同压力梯度CO2压裂（轴压16kN，围压20MPa）
页岩L145三轴超临界CO2压裂
页岩超临界二氧化碳压裂试验分析
1. CO2压裂
1.1 圆柱试样超临界CO2/水压裂（轴压16kN，围压
页岩L145三轴超临界CO2压裂
20MPa） 页岩L143三轴水力压
声发射定位与实际
裂
位置基本吻合。
声发射定位图
超临界CO2压裂形 成了一个贯穿缝；
水力压裂只是在模 拟井筒周围形成裂
江汉涪陵页岩气压裂技术
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，0.245%稠化剂znj01长时间剪切后
混
混
第二部分 超临界CO2与增稠剂的作用机理研究
4、超临界CO2增粘剂的研究难点
CO2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。 对于极性或高分子化合物而言，CO2是一种弱溶 剂。CO2增粘的主要难点包括： 1）备选化合物在CO2中的低溶解度。这是CO2增 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CO2分子，备选化合物才能溶解 于CO2 。
密度随温度和压力的变化
通过对比CO2气体、 液体、超临界状态 下的物理性质，发
自扩散系数和压力的关系
现在临界点附近流 温度/℃：1-0、2-37、3-47、4-75、5-77
粘度和压力的关系
第二部分 超临界CO2与增稠剂的作用机理研究
1、超临界CO2流体性质
两相
组分体系 Ⅰ型相图：CO2－烷烃 （n≦5） Ⅱ型相图：CO2－烷烃
质和溶剂之间会形成聚集体。 且在高度压缩区，局域的共溶 在外，还存在溶质-溶质的聚 剂-溶质分子间作用力往往大 集。
于溶剂-溶质的。
第二部分 超临界CO2与增稠剂的作用机理研究
2、超临界CO2流体增粘机理
增粘 机理：
具备液 体性质
理想的增粘剂在
超临 界解C溶 O共2溶剂
具备气 体性质
CO2中通过分子链 间的缠结以及相
裂
藏
存 1.超临界CO2粘度很低，携砂能力差。
在 2.超临界CO2压裂液滤失性比水基压裂液强。
问 3.超临界CO2易穿透，所以需要特殊的配套设备。 题 4.CO2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。
二氧化碳干法加砂压裂技术应用现状与发展趋势
二氧化碳干法加砂压裂技术应用现状与发展趋势摘要：二氧化碳干法加砂压裂技术，通过使用液态二氧化碳代替常规水基压裂液，具有无残渣、无水相、返排快、对储层无伤害等优点，在环保增储方面优势明显。
本文详细论述了二氧化碳干法压裂技术的应用现状与发展趋势。
关键词：二氧化碳干法压裂技术；应用现状；发展趋势二氧化碳干法加砂压裂是以二氧化碳代替常规水力压裂液的一种无水压裂技术。
同时，二氧化碳干法加砂压裂技术具有储层全程不与水接触、依靠二氧化碳蒸发可增加返排动力，压裂裂缝有效率高的优势，其具有广阔的应用前景。
1二氧化碳干法加砂压裂技术原理1.1压裂原理二氧化碳干法加砂压裂是以液态二氧化碳作为压裂液，代替常规水基压裂液，以人造陶粒为支撑剂，压裂过程中二氧化碳在地面及井筒内的状态为液态，由液态二氧化碳通过密闭混砂装置携带支撑剂进入地层。
受到井底较高温度的影响后，液态二氧化碳气化，放喷过程中温度大于31.1℃，压力小于7.38MPa时以气体状态从地层中返排出来，同时控制放喷排量，使支撑剂留在地层中形成具有高导流能力的支撑裂缝。
1.2二氧化碳干法加砂压裂技术的特点采用专用的二氧化碳密闭运输车，二氧化碳可以运输和储存在施工现场，使用专用设备将液态二氧化碳与支撑剂按照一定比例混合后由压裂车泵入地层，就可以完成压裂作业。
施工完成后，在地层温度影响下（温度远大于31.1℃），形态由液体转换为气体，几乎可以达到全部返排出地面而不会对储层造成由常规压裂造成的水相伤害。
但二氧化碳的粘度较低，通过加入二氧化碳提粘剂，提高了其在液体状态下的携砂性能，在实验室对二氧化碳提粘后的粘度进行测定，提粘后的二氧化碳粘度可稳定在4～6 MPa.s，相比提粘前的粘度值有了一定提高。
此项技术采用无液相压裂工艺，避免了常规压裂水敏、水锁伤害现象的发生；反排无残渣遗留，将储层伤害降到最低；施工后不需要进行抽汲作业，可迅速返排。
2二氧化碳干法压裂技术研究和应用现状液态二氧化碳开始实现广泛应用的时间大概在十九世纪左右，最初的应用领域为石油和天然气方面。
二氧化碳蓄能压裂技术在吉林油田的应用
二氧化碳蓄能压裂技术在吉林油田的应用随着人们对能源领域的需求不断增长，石油等化石燃料的采储过程也在不断改进和优化。
在吉林油田中，二氧化碳蓄能压裂技术应用得越来越广泛。
这项技术的成功应用，不仅大大增加了油田产量，也为其他类似油气田的开发提供了重要的参考。
一、二氧化碳蓄能压裂技术的原理该技术是利用二氧化碳的高压和压缩性质，将其注入油藏岩石缝隙中，达到提高储层内压力，促进油气向井口流动的效果。
在这个过程中，通常需要先将油田内的水、油和杂质等杂质抽取出去，然后再通过高压气体注入的方式将CO2注入到岩层中。
在压力达到一定程度之后，再通过压裂技术破碎储层的岩层，增加储层的渗透性，使得原本被困在储层之中的油气得以顺畅地流动至井口。
二、该技术在吉林油田的应用目前，在吉林油田中，二氧化碳蓄能压裂技术被广泛应用。
在2019年，吉林大庆油田挖掘了一口总储量达到8200万吨的油井，通过采用该技术并配合节能降耗技术，使得油井的产量达到每天800吨，相比较于之前的400吨，增产了一倍之多。
在这个过程中，二氧化碳蓄能压裂技术起到了至关重要的作用。
同样的，该技术在吉林油田的其他油井中也得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步和完善，相信该技术在未来还将有更广泛的应用空间。
三、结论二氧化碳蓄能压裂技术作为一项新兴的能源开采技术，正在逐渐得到人们的认可并不断完善。
在吉林油田中，该技术的成功应用，为其他油气田的开发提供了很好的借鉴，也为油田经济效益的提高做出了重要的贡献。
未来，随着技术的进一步发展，相信该技术将会在更广泛的领域中得到应用，并为人类的可持续发展做出更大的贡献。
四、该技术的优势该技术的优势主要有如下几个方面：1.协调环境保护和经济利益该技术通过注入二氧化碳，实现高效、低成本、环保的储气库建设和调峰能量储存。
同时，它在处理废气方面也有很好的应用，对于稳定大气环境、降低碳排放，保障生态环境有着重要作用。
2.提高采收率采用该技术，可以充分利用油藏中的压缩气体，充分发挥废气利用作用，同时压力的改变也会促进储层内的油气向井口流动，从而提高采收率，减少废气排放和环境污染。
co2膨胀破岩技术
co2膨胀破岩技术
CO2膨胀破岩技术是一种新型的破岩技术，它利用二氧化碳的物理特性，将其注入岩石中，使其膨胀破裂，从而达到破岩的目的。
这种技术具有环保、高效、安全等优点，被广泛应用于矿山、隧道、水利工程等领域。
CO2膨胀破岩技术的原理是利用二氧化碳的物理特性，将其注入岩石中，使其膨胀破裂。
二氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体，具有高压缩性和高渗透性，可以渗透到岩石的微小裂缝中，使其膨胀破裂。
这种技术不需要使用爆炸物，不会产生噪音、震动和空气污染，对环境和人体健康没有任何危害。
CO2膨胀破岩技术具有高效、安全的特点。
它可以在短时间内完成破岩作业，提高工作效率，减少工作时间和成本。
同时，由于不需要使用爆炸物，可以避免爆炸事故的发生，保障工人的安全。
CO2膨胀破岩技术在矿山、隧道、水利工程等领域得到了广泛应用。
在矿山中，它可以用于破碎矿石、开采矿脉、掘进巷道等作业；在隧道中，它可以用于掘进隧道、破碎岩石等作业；在水利工程中，它可以用于破碎堤坝、开挖渠道等作业。
这种技术不仅可以提高工作效率，还可以减少对环境的影响，保护生态环境。
CO2膨胀破岩技术是一种环保、高效、安全的新型破岩技术，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，它将会在更多的领域得到
应用，为人类的建设事业做出更大的贡献。
二氧化碳千法压裂技术分析
排除等 缺点 ，导致油 气层 并不能完 全被开 采 出来 。鉴 于此 ， 二氧化 碳干法 压裂技 术作为 一种无 水压裂 技术 ，具有应 用少 量水基 压裂液 、地层 损害 小、反排 快等特 点 ，因此被广 泛应 用于低压、地渗漏的各种储集层的开采过程中。 ２二氧化碳干法压裂技术概述 随着油气企业对低压 、低渗 、低丰度储集层 的不断开采 ， 相继 出现 了地 层损 害严重 、压后排 液 困难 等 问题 ，因此 如何 在储层 压裂 过程 中减 少储层 的伤 害 以及加 快反排 的速度 ，成 为技术 人员面 临 的首要 问题 ，由此 二氧化 碳干法 压裂技 术也 应运而生 。二氧化碳 干法压裂技术 首次应用于２ ０ 世纪 ８ ０ 年 代的北美，对于提高页岩气储层的产量具有显著的效果图分类号 ：Ｔ Ｅ ３ ５ ５ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ １ — ５ ７ ９ ９（ ２ ０ １ ５ ）０ ５ — ０ １ ２ １ — ０ １ 化 现象 ，这样不仅 悬砂 能力差 ，还会 在地层 中迅速 损失 ，造 成 造 缝 失 败 ，从 而 影 响着 压 裂 的 施 工 。 除 此 之 外 ， 温 度 的 变 化 还会使 得二氧 化碳 的密度和 溶解性 都发生变 化 。鉴于此 ， 在 液态二 氧化碳注 入地层 之后 ，要对 温度和压 力进 行控制 ， 延 长 其液 态 形 式 的保 持 时 间， 从而 保 证施 工 过程 的正 常进 行 。 由于 指导现场 施工 的 困难 ，还需要对 温度 变化和 时 间问 题进行进一步 的研 究。 ３ ． ３压裂设备 就 当前 的发展情况来看 ，我 国的二氧化碳干法压裂 设备 与 国外 的先 进设备相 比还存 在很 大的差距 ，尤其 在密 闭混砂装 置方 面仍 然具有较 多缺 陷 。由于液态二 氧化碳 的黏度 较低 、 悬砂 能力 也不强 ，因此这 就对混 砂装置 提 出了更高 的要求 。 除此 之外 ，在二氧 化碳干 法压裂 技术 的施 工过 程 中要 先要对 装置 内的支 撑剂进 行预冷 处理 ，这样就会 使得 支撑剂 当中 的 水分 由于 降温而 结冰 ，这 就给砂 料的运输 过程 带来 了一定 的 难度 ，甚至可能产生砂堵的现象 。 ４二氧化碳千法压裂技术的发展方向 近年 来，在研 究中发现 ，当二氧 化碳处于高 于３ １ ． ２ ６ ℃的 温度和超 过７ ． ３ ８ Ｍ Ｐ ａ 的压力 下，就会呈现一个超 临界的状态 ， 具有 较强 的流动性 和溶解 能力 ，因此将其 运用 到二氧化 碳干 法压 裂技术 当 中，不仅 能够保持 原有 的技 术有 点 ，还 具有 良 好 的增产效果 ，具有非常广泛的应用前景 。 ４ ． １增产效果好 由于 处于超临界状 态下 的二氧化 碳的表面张 力为０ ，而且 流动 性较 强，因此 能够进入 到液态 二氧化 碳所 不能流入 的微 裂缝 当 中，从而最大 程度 的疏通储 集层 的裂缝 ，从而不 断提 高油 气 的产 量 。与此 同时 ，与传 统的二氧 化碳干 法压裂 技术 相 比 ，临 界 状 态 下 的 二 氧 化 碳 还 具 有 较 强 的 破 岩 能 力 ， 以及 较小 的摩擦 阻力 ，因此在 应用过程 中不仅 解决 了施工 中的 阻 力 问题 ，还能够减少施工的成本 。 ４ ． ２ 设 备 要 求 低 不 同于液态状态下 的二氧化碳 ，超临态二氧化碳对于初始 温度 的要求 较高 ，因此就 使得混砂 装置 的温度 可 以保 持较高 的温 度 ，从 而降低 了砂子 结冰 的现 象 ，进 而保证 砂子 的平稳 运输 ，也 降低 了对混砂装置 的要求 。 ５ 结 束 语 综上所述 ，由于二氧化碳干法压裂技术具有独特 的优势 ， 因此 对于挖 掘低压 、低渗 等非 常规储层 中的油 气储藏 具有不 可 替 代 的作 用 。但 是 我 国 的 二 氧 化 碳 干 法 压 裂 技 术 仍 然 处 于 起步 的状态 ，对施工技术当 中的 问题还没有较好 的解决办法 ， 此外 ，其施工设备方面与先进国家还存在着很大 的差距 ，鉴于 此 ，为 了不断扩大二氧化碳 干法 压裂 技术 的应用规模 ，更好 的 提高开采产量 ，还需要对其进行进一步的研究探索 。 参考文献 【 １ ］宋振 玉 ． ｃ ０ ， 千法加砂压 裂技术研 究与 实践 ［ Ｊ 】 ．天然气 工
江汉涪陵页岩气压裂技术概述
1.超临界CO 粘度很低，携砂能力差。
汇报大纲：
第一部分 超临界CO2压裂的优势及存在问题 第二部分 超临界CO2与增稠剂作用机理研究 第三部分 超临界CO2流变摩阻测试 第四部分 超临界CO2压裂现场工艺方案
中国油气藏现状
常规水力压裂
？
非常规油气藏
吸附气 溶解气
常规油气藏
游离气
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，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，不但造成污染， 而且无法从根本上避免膨胀。会对地层和地下水造成污染，改变地应力诱发地震，且单口 井压裂需要 1-2 万方水，若进行大规模水力压裂对水的需求量过大。
2、超临界CO2流体增粘机理
超临界流体中的分子聚集： 溶剂-溶剂间的聚集 溶剂-溶质间的聚集
溶质 分子
溶剂 分子
对较稀的临界流体溶液，在高度可压缩区，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
3、压裂材料
压裂液：浓度1%的氟化丙烯酸酯-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。 支撑剂性能：粒径 ф0.3～0.6mm 20-40目，体积密度1.33g/cm3，在闭合压力 52 MPa下，铺置浓度为5kg/m2时，破碎率1.6%，-22℃冷冻100h后破碎率1.9%， 破碎率远小于标准 5 %的要求。在实验温度70℃，闭合压力40MPa，铺置浓度 5kg/m2 ， 实 验 时 间 5h 后 导 流 能 力 趋 于 平 稳 ， 实 验 170h 后 导 流 能 力 剩 余 130D· cm，较普通陶粒高30%以上，实验后覆膜陶粒无明显胶结。
超临界二氧化碳压裂
超临界二氧化碳压裂
超临界二氧化碳压裂，是一种新型的压裂技术。
它具有对环境的友好性，对裂缝的侵蚀较小，同时能够保证压裂效果的提高。
该技术逐渐被广泛应用于页岩气、煤层气等天然气开采中，为国家能源产业的发展带来新的机遇。
超临界二氧化碳是一种特殊的物质，当其处于临界条件下时，体积小、密度大、温度高，且具有极强的溶解能力。
在压裂作业中，超临界二氧化碳能够穿透岩石裂缝，与其中的油、气等有机物质迅速反应，加速产生压裂效果，从而提高了采收率。
与传统的水力压裂技术相比，超临界二氧化碳压裂具有以下几个优势：首先，这种技术对环境的影响很小，不需要大量用水，不会产生二氧化碳等污染物；其次，压裂液中含有的二氧化碳可以在岩石裂缝中形成气体泡沫，从而进一步增强压裂效果；最后，该技术适用于各种岩石类型，能够满足不同地质条件下的特定需求。
然而，超临界二氧化碳压裂技术的应用还存在一些问题。
例如，压裂液中的二氧化碳可能会泄漏到地表或大气中，对环境产生负面影响；此外，该技术对设备性能和操作要求较高，需要有资深的工程师和技术人才参与。
总的来说，超临界二氧化碳压裂技术是当前天然气开采领域中的一种创新技术。
通过进一步完善技术路线，优化操作流程，在确保安全的前提下，该技术有望持续发展，并为我国的能源产业做出贡献。
二氧化碳干法压裂案例
二氧化碳干法压裂案例
二氧化碳干法压裂是一种使用液态二氧化碳作为压裂介质的压裂技术。
这种技术可以避免常规压裂技术中可能出现的水相伤害，如水敏和水锁现象。
以下是二氧化碳干法压裂的案例：
1. 吉林油田的二氧化碳蓄能压裂：这是一种无水相压裂技术，以液态二氧化碳为压裂介质，使用高强度固体颗粒作为支撑剂。
这种技术在吉林油田得到了应用，并取得了良好的效果。
2. “二氧化碳+氮气”泡沫压裂技术：这种技术是在压裂施工中同时注入二氧化碳及氮气。
具体的施工方法是，将液态二氧化碳或添加了其他化学剂的液态二氧化碳注入地层，在地层条件下气化。
依靠液态二氧化碳的造壁性，在储层中形成动态裂缝，为油气流动提供导流能力较高的渗流通道。
施工后地层中无液体残留。
如需更多二氧化碳干法压裂案例，建议查阅相关资料或咨询石油专家获取帮助。
延长石油：页岩气超临界二氧化碳压裂获得成功
合 单位，承担着项目室内研究成 果向现场应用转化的任务。为了 验证相关研究成果，项目组于今 年 6 月在延长石油的延2011井进 行了我国首次页岩气超临界二氧 化碳压裂现场试验，并取得圆满 成功。
(延长石油网）
海油工程： 获评科研创新平台
前 不 久 ，海油□:程海洋油 气生产装备技术工程:中心被天津 市科学技术委员会评为市级科研 创新平台。未 来 ，海油工程将成 为天津市建设国家海洋经济科学 发展示范区和蓝色经济区的有;I? 支撑。
绉 曰 ，项 目 首 席 科 学 家 李 晓红院士汇报了主要研究成寒 与 现 场 试 验 进 展 情 况 ，延长石 油集团汇报了现场试验情况P 经 过 讨 论 ，与 会 的 11位 中 麗 科
学院与中国工程院院士一致认 为 ，该 项 目 在 延 长 石 油 实 施 的 陆相页岩气超临界二氧化碳压 裂 现 场 试 验 取 得 圆 满 成 功 ，表 明我国在超临界二氧化碳高效 开发页岩气方面取得突破性进 展 ，在 这 一 领 域 走 到 了 国 际 前 沿 ，有 望 开 辟 一 条 绿 色 、环 保 、高效的陆相页岩气开发新 途 径 ，为 我 国 其 他 致 密 油 气 资 源 的 高 效 幵 发 提 供 借 鉴 ，并推 动 相 关 学 科 的 发 展 ，是我国能 源科技研究领域又一项代表性 成果。
(科普时报裴红英）
2017年第6 期 -25
据 悉 ，国家重点基础研究发 展 计 划 （973计 划 ） “超临界二氧 化碳强化页岩气高效开发基础” 项目于2013年 10月由国家科技部 正 式 立 项 ，武 汉 大 学 、重庆大 学 、延长石油集团等9家单位共同 承 担 。项目研究人员通过超临界 二 氧 化 碳 破 岩 、压 裂 增 渗 、置换 页岩气机理等方面的基础研究_ 关 键 技 术 攻 关 ，形 成 超 临界二氧 化碳强化實證气高效开发理论体 系和技术方法。具体技术是将液 态二氧化碳注入页岩气井下。当 温度和压力处于31.l t 、7.38兆帕 以 上 时 ，二氧化碳就处于超临界 态 ，此时它既有气体的低黏度、 超强的流義性和渗透性，又有液 体的高密度。页岩对= 氧化碳的 吸附能力是吸附页岩气的4一 2〇 倍 ，超临界二氧化碳能将井下的 页岩气挤出。
二氧化碳气液相变裂岩技术
二氧化碳液气相变裂岩器安能钻凿设备科技有限公司深圳摘要：二氧化碳液气相变裂岩设备（也称作；二氧化碳致裂器、二氧化碳开采器），关键词：二氧化碳气液相变静态裂岩前言当今，矿山破岩、金属、非金属矿、煤矿的开采施工、地铁隧道岩石开挖、城市建筑施工，除了机械破岩施工，就是雷管炸药施工，前者效率低，后者危险极大，不仅影响环境，甚至会引发安全特大事故和暴恐事件。
二氧化碳液气相变裂岩器（也称作；二氧化碳致裂器、二氧化碳开采器），是一种理念先进、方法安全、效果显著的爆破设备，其工作原理属于物理变化，具有破岩过程无火花外露、裂岩威力大、无需验炮、操作简便的优点。
因此，二氧化碳液气相变致裂设备可以在雷管炸药受限的破岩情况下，二氧化碳液气相变裂岩器是破岩施工首选。
设备工作原理及主要部件二氧化碳液气相变裂岩器的原理：利用液态二氧化碳吸热体积瞬间膨胀的原理，将液态二氧化碳通过高压低温充装设备注入到二氧化碳储液钢管（也称致裂主管）内，装入泄压释能片、发热装置和密封圈，并保持储液管内液态二氧化碳压力在5—9MPa。
将致裂管和起爆器通过电源线连接，把致裂管插入钻孔中固定好，启动起爆器，触发加热装置产生大量热量，使管内液态二氧化碳瞬间气化（二氧化碳液、气变化临界温度：31.06℃，临界压力：7.383MPa，当温度高于31°时液态二氧化碳会迅速气化）体积膨胀600倍，当管内气体压力超过泄压释能片极限强度（可设定）时，气体冲破泄压释能片，从泄能孔释放出来，瞬间产生强大的气团冲击力，沿着目标体自然裂隙冲开物料并将其推离主体，从而达到预裂松动的目的。
致裂管每次使用后可以装填新的加热装置（发热剂）、泄压释能片，充装液态二氧化碳再次使用。
二氧化碳液气相变裂岩设备主要组件有：1、致裂主管，是高强度可重复使用的钢管---- 高屈服强度合金钢材、耐高压、高温管状容器，用于储存液态二氧化碳。
2、加热装置（发热器）----有启爆器、化学发热材料、PVC或者牛皮纸包装物组成，是提供热量的装置。
CO2干法压裂技术
CO2干法压裂技术压裂改造是低渗透油气藏开发生产最重要的增产措施之一。
对于常规压裂，一般要求压裂液具有较高的黏度，以便在其压开的裂缝中能均匀布置其所携带的支撑剂，同时液体的滤失应尽可能小。
为了提高黏度减小滤失，常在压裂液中加进增稠剂、交联剂；为了改善压裂液与地层的相容性，则在压裂液中加入无机盐（如NaCl、KCl）或其它的化学物质以控制压裂液的pH值。
而这些措施将造成压裂液在地层中留下残渣、在储层表面形成滤饼堵塞孔喉或孔隙、破胶不完全等问题，进而对地层造成不可避免的伤害。
为了减小压裂液对地层特别是低渗透、低压、水敏性油气藏的伤害，一种新型无伤害压裂技术——CO2干法压裂技术应运而生。
CO2干法压裂技术，即以无水无伤害液态CO2为携砂液进行压裂的技术。
从80年代早期美国、加拿大采用以液态CO2为基础的压裂液体系进行储层改造开始，CO2干法压裂主要经历了3个发展阶段：（1）液态CO2加砂干法压裂技术液态CO2加砂干法压裂采用100％液态CO2作为携砂液，工艺流程如图1所示。
据报道，到1982年为止，美国FracMaster公司已进行超过40次液态CO2加砂干法压裂。
在这40次压裂中，60﹪成功应用于气井，25﹪成功应用于油井，还有15﹪没有商用价值。
至1998年前，美国又应用液态CO2加砂对大约50层的新井或老井进行压裂措施处理，其结果使产量有了明显的提高。
液态CO2加砂干法压裂工艺技术在加拿大得到了广泛应用和发展，从1982年开始到1998年，加拿大已在1400多口油气井成功采用了这种压裂方法，增产效率在50﹪以上。
图1 液态CO2/砂干法压裂工艺流程但由于液态CO2自身黏度很低，携砂能力差、摩擦压降大、液体很容易滤失到地层中，因此液态CO2的使用量大，整个压裂施工成本高。
（2）液态CO2/N2干法压裂技术液态CO2/N2干法压裂是在液态CO2携砂液中通入N2进行压裂的一种工艺措施，其工艺流程如图2所示。
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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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