二氧化碳蓄能压裂技术在吉林油田的应用
二氧化碳压裂技术发展现状
二氧化碳压裂技术发展现状作者：李志来源：《中国科技博览》2019年第09期[摘要]传统水基压裂技术在非常规油气藏的实施具有诸多弊端，增产的同时又为后期油气生产引发一系列问题。
作为新型压裂技术的一种，二氧化碳压裂引入二氧化碳作为新的压裂介质，部分或全部取代传统压裂液中的水组分，并加入相关化学剂，配套相应的施工工艺，在非常规油气藏的开发中取得了良好效果。
[关键词]二氧化碳压裂；地层伤害；返排；增产效果中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0400-011. 前言中低渗油、气资源往往伴随着油藏渗透率低、储量丰度低、单井产能低等缺点，但同时在我国又具有储量丰富、分布广泛的优势[1]，开发潜力十分巨大。
随着油气田开发技术的进步，低渗透、致密等非常规油气资源的开发，愈发受到重视。
压裂技术作为中低渗油气田的主要增产措施，在国内外已经得到了长期广泛的应用。
传统的水基压裂液存在破胶不完全、返排不彻底以及在地层中滞留量大等问题，对地层伤害严重，也不利于后期的油气生产。
为解决此类问题，具有适用于非常规油气藏、对地层低伤害等特点的新压裂技术不断问世。
其中，CO2压裂以其低伤害、易返排等优势，得到了广泛的研究与应用。
2 技术概况2.1 二氧化碳压裂技术特点该技术由于以CO2为主要压裂介质，具有常规压裂所没有的优势：①进入储层的液量被有效降低，同时依靠CO2增能助排的特性，大幅度提高了排液速度及返排率，减少了压裂介质在储层中的滞留量和其对储层的伤害，不影响措施后油气生产；②CO2压裂时其混合液粘度高、携砂性好，使施工排量和砂比有效提高；③部分CO2溶于地层水后形成碳酸，可以抑制粘土膨胀。
2.2 二氧化碳压裂技术分类CO2压裂以压裂液中泡沫质量及气相介质的不同，分为以下几个技术类型。
①. 二氧化碳增能压裂：或称混气水压裂，泡沫质量分数②. 二氧化碳泡沫压裂：泡沫质量分数在60%-80%。
我国石油工业二氧化碳地质封存研究
我国石油工业二氧化碳地质封存研究段海燕;王雷【摘要】石油工业二氧化碳地质封存,既能提高石油采收率又可实现二氧化碳永久封存.应用实证研究和对比分析的方法,研究我国与美国的油藏条件、技术水平等相关状况的差异,分析我国二氧化碳地质封存的潜力与现实障碍,发现我国需要通过国际合作开展温室气体地质封存.<京都议定书>规定的清洁发展机制提供了项目合作平台,温室气体封存项目合作,不仅能使我国实现经济开发和环境保护的双赢,还为发达国家提供"经核证的减排量",帮助其完成国际碳减排任务,项目合作前景广阔.但当前政治、成本、技术风险等因素制约着合作项目的广泛开展,由此,贯彻落实科学发展观,借鉴国外经验,进行自主技术创新,是我国现阶段实现二氧化碳地质封存的现实选择.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2009(031)001【总页数】4页(P121-124)【关键词】二氧化碳捕捉和封存(CCS);二氧化碳驱提高石油采收率(CO2-EOR);清洁发展机制(CDM)【作者】段海燕;王雷【作者单位】吉林大学东北亚研究院,吉林长春130012;中石化国际勘探开发公司,北京 100080【正文语种】中文【中图分类】X701.7全球气候变暖已日益成为各国政府和民众普遍关注的社会问题，如何处置过量排放的温室气体、减缓温室效应是全人类共同面临的重大挑战，寻求有效的温室气体减排方案成为各国努力的方向。
国际社会正在积极采取措施应用包括提高能源效率、向低含碳量燃料转变、核能、可再生能源、增加生物汇、非CO2温室气体的减排以及二氧化碳捕捉和封存（CCS）在内的温室气体减缓方案，应对全球气候变暖。
研究表明，二氧化碳捕捉和封存作为一种通过地质封存实现温室气体减排的方案，能有效促进大气中温室气体稳定目标的实现。
而石油工业领域开展二氧化碳捕捉和封存还能提高原油采收率，实现经济开发与环境保护的双赢。
二氧化碳捕获和封存（CCS）是指把二氧化碳从工业或相关能源的源分离出来，输送到一个封存地点，并且长期与大气隔绝的一个过程。
压裂酸化技术服务中心及特色技术简介
“中心”获得了50项科研成果，其中获省部级以上科研成果奖14项，2004年获得中国石油天然气股份公司“油气田开发先进技术”金牌，2005年获中国石油天然气集团公司“优秀科技创新团队”等多项荣誉称号。
一、低渗透油藏开发压裂技术二、复杂岩性储层酸压技术研究对象：复杂岩性储层——碎屑岩、碳酸盐岩、粘土矿物各占1/3；以砂砾岩为主，交互白云质细砂岩、白云质泥岩。
累产113000吨，有效期2060天，目前41m 3/d。
累产123000吨，有效期910天，目前167.9m 3/d。
0.010.1110100100010000010203040506070闭合压力(MPa)导流能力(μm 2.c m )复杂岩性：碎‘屑岩、碳酸盐岩、粘土矿物各占1/3主应力差值为3MPa●研究对象：针对低渗透油气藏前次压裂失效的井层，以增产稳产、提高开发效果为目的。
●技术内容：该技术主要包括重复压裂井油藏与工程研究（复压前储层物性评价、剩余可采储量及地层能量评估、原有水力裂缝及其工艺技术评估等）、重复压裂前地应力场及重复压裂时机研究，转向重复压裂优化设计及其实施工艺技术，选井选层研究，中高含水期油藏重复压裂的油藏数值模拟技术，重复压裂材料与施工参数的研究、高砂比压裂施工工艺技术，重复压裂诊断与压后效果评价等技三、低渗油藏重复压裂技术重复压裂选井四、特低渗油藏经济有效动用开发压裂技术经济评价数据库管理系统实施产能分析模型应用决策分析SQL 服务器Web IIS●适应储层：储层渗透率在0.5×10-3μm 2以下的特低渗透油藏。
长期导流及支撑剂评价实验系统●技术内容：特低渗透油藏技术经济评价方法、长期稳产对导流能力的要求及长期导流能力实验技术、水力裂缝与井网的优化匹配研究、有效开发压裂技术经济下限研究、注水时机研究、蒙特-卡洛随机风险评价模拟技术、施工参数的优选与优化设计、现场质量控制与效果分析等。
●应用效果：吉林前48区块的应用，取得了明显的效果，较相邻区块单井产量提高60%以上。
二氧化碳干法压裂技术综述
里格气田现场试验成功。2014 年，延长油田在鄂尔多 斯盆地延长组长 7 层进行了 1 口页岩气井的二氧化碳 干法压裂试验，取得了圆满成功。
3 二氧化碳干法压裂增产机理及其技
术特点
3.1 二氧化碳干法压裂增产机理
二氧化碳干法压裂增产机理是： （1）压后增能作用。二氧化碳可压缩性的特点， 赋予它储存能量的能力。二氧化碳干法压裂除形成 具有一定导流能力的裂缝外，当二氧化碳进入储层 中，与原油接触，其升温后快速气化并溶解于原油中， 增加了溶解气驱的能量，使得举升液体能力显著提 高； （2）溶解降黏作用。当液态二氧化碳进入储层与 原油接触，其升温后与原油互溶，导致原油黏度的降 低； （3）置换作用。当液态二氧化碳与储层接触时， 由于二氧化碳分子相比于甲烷分子有更强的吸附能 力，可将甲烷置换出来，使甲烷从吸附态变成游离态， 从而提高采收率； （4）溶蚀作用。在压裂过程中当液态二氧化碳与 地层水接触，饱和二氧化碳的水 pH 值升至 4.5 以上 时，能与储层中存在的粘土矿物反应，且排液速度高， 可携带出大量固体颗粒及残留物，从而可以极大提高 裂缝的导流能力。
由于试验装备和技术的原因，国内二氧化碳干法 压裂技术的研究和现场试验起步较晚。从 2005 年开 始，长庆油田在低渗致密气藏上开展了 4 井次纯液态 二 氧 化 碳 干 法（不 加 砂）压 裂 ，取 得 了 初 步 的 认 识 。 2011 年川庆钻探公司工程技术研究院在苏里格气田 成功实施了国内第一口二氧化碳干法压裂现场试验； 2013 年 8 月国内第一口二氧化碳干法加砂压裂在苏
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新疆石油科技
2018 年第 1 期（第 28 卷）
二氧化碳干法压裂技术综述
张怀文① 周江 高燕
新疆油田公司工程技术研究院，834000 新疆克拉玛依
国内驱油技术研究及应用
国内驱油技术研究及应用摘要：目前国内老油田处于高含水期，通过驱油技术提高采收率是当前研究热点，本文本文综合介绍近年来国内聚合物驱油、微生物驱油和注气驱油技术研究即应用情况，分析了各种驱油技术的优缺点。
关键词：聚合物微生物目前，国内老油田，如大庆油田、胜利油田等，每年新增可采储量不足，主体油田已经进入年产量下降的阶段，且处于高含水期，如何提高老油田的采收率是目前国内采油研究热点问题。
国内陆地上约80%的油田采用注水的方式进行开发，但由于陆相沉积油藏的非均质性导致采收率较低，仅能达到20%～40%。
若想进一步提高采收率，采用其他驱油技术，如聚合物驱油、微生物驱油、注气驱油等是非常有前景的。
本文综合介绍近年来国内驱油技术的热点研究及应用进展。
一、聚合物驱油1.聚合物驱油基本原理聚合物驱油是指将易溶于水的高分子聚合物加入注入水中，改善油水粘度比，从而扩大波及体积，，最终达到提高原油采收率的方法。
它主要表现为两个作用。
其一，绕流作用。
由于聚合物进入高渗透层后，导致高渗透层与低渗透层之间的存在一定压力梯度，注入液进入到较低渗透层，这扩大了注入水驱波及体积。
其二，调剖作用。
聚合物改善了水油流度比，控制了高渗透层中的渗流，这样注入液在高、低渗透层中以较均匀的速度向前推进，改善非均质层中的吸水剖面，达到提高原油采收率的作用。
2.聚合物驱油技术研究及应用大庆油田王德民等[1]在室内研究的基础上，进行了现场试验。
通过在大庆油田多年的聚合物驱油生产实践过程，发现采用聚合物驱油采收率提高了12 %～15 %，驱油效率和体积波及系数是影响总体采收率提高的重要因素，贡献各占50%。
另外，配置聚合物用水的矿化度、聚合物分子量及聚合物注入对采收率影响很大。
通过调整注入和产出剖面及调整注入和产出速度，有利于获得一个较为均匀的聚合物前缘。
聚合物技术发展成熟后，其经济效益明显。
胜利油区自1992 年开展聚合物驱先导试验以来，聚合物驱在规模不断扩大，聚合物驱油技术在胜利油区的工业化推广应用取得了较好的增油降水效果，经济效益显著[2]。
二氧化碳驱油技术
目前，世界上大部分油田仍采用注水开发，这就面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题。
对此，国外近年来大力开展二氧化碳驱油提高采收率技术的研发和应用。
这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。
该技术不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率。
一、二氧化碳驱油技术二氧化碳驱油，是一种把二氧化碳注入油层中以提高油田采收率的技术。
标准状况下，二氧化碳是一种无色、无味、比空气重的气体，密度是1.977克/升。
当温度压力高于临界点时，二氧化碳的性质发生变化：形态近于液体，黏度近于气体，扩散系数为液体的100倍。
这时的二氧化碳是一种很好的溶剂，其溶解性、穿透性均超过水、乙醇、乙醚等有机溶剂。
如果将二氧化碳流体与待分离的物质接触，它就能够有选择性地把该物质中所含的极性、沸点和分子量不同的成分依次萃取出来。
萃取出来的混合物在压力下降或温度升高时，其中的超临界流体变成普通的二氧化碳气体，而被萃取的物质则完全或基本析出，二氧化碳与萃取物就迅速分离为两相，这样，可以从许多种物质中提取其有效成分。
二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7%~15%，延长油井生产寿命15~20年。
在二氧化碳与地层原油初次接触时并不能形成混相，但在合适的压力、温度和原油组分的条件下，二氧化碳可以形成混相前缘。
超临界流体将从原油中萃取出较重的碳氢化合物，并不断使驱替前缘的气体浓缩。
于是，二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。
应用混相驱油提高石油采收率的一个关键性参数是气体与原油的最小混相压力（MMP），MMP是确定气驱最佳工作压力的基础。
一般情况下，因为混相驱油比非混相驱油能采出更多的原油，所以希望在等于或略高于MMP下进行气驱。
如果压力远高于MMP,就容易造成地层破裂，无法保障生产过程的安全性，其结果是不仅不能大幅度提高原油产量，还会降低经济效益。
吉林油田：高效防气举升工艺增油
吉林油田：高效防气举升工艺增油
作者：暂无
来源：《石油知识》 2017年第1期
吉林油田自主研发的一体化高效防气举升工艺，截至2016年12月已在大情字井油田应用
88口井，标志着吉林油田低渗透油藏二氧化碳驱低产液、高气油比油井举升难题被成功攻克。
大情字井油田属于低渗透油藏，2008年开展二氧化碳驱矿场试验以来，采油井见到较好增油效果，但同时出现了气油比高、套压高等现象，影响举升效率。
吉林油田二氧化碳驱项目人员通
过理论分析和评价，自主研发设计了井下控流压工具、井下气液分离器、井下控压阀和防气泵，创新形成气举—助抽—控套一体化高效防气举升工艺，在88口井应用，有效将套压控制在2兆帕以内，泵效提高10%以上，满足了气油比300立方米/吨以下油井的正常生产需求。
（中国石油网王珊珊)。
二氧化碳在油井中的应用
二氧化碳在油井中的应用引言：二氧化碳是一种常见的气体，它在油井中有着广泛的应用。
二氧化碳的化学性质稳定，易于获取和使用，因此它被广泛应用于油井开采和增产过程中。
本文将详细介绍二氧化碳在油井中的应用，包括二氧化碳驱油、二氧化碳压裂和二氧化碳注入。
一、二氧化碳驱油二氧化碳驱油是指通过注入二氧化碳气体来推动原油向油井井口移动的一种增产方式。
二氧化碳在地下的高压下，能够渗入油层中，与原油发生物理、化学反应，降低原油的粘度和表面张力，提高了原油的流动性。
此外，二氧化碳的气体膨胀性能也能够推动原油向油井井口移动。
通过二氧化碳驱油技术，可以有效地提高油井的采收率，延长油田的寿命。
二、二氧化碳压裂二氧化碳压裂是指在油井开采过程中，通过注入高压二氧化碳气体来破裂油层，并将原油从裂缝中释放出来的一种技术。
二氧化碳具有良好的渗透性和膨胀性能，可以在地下形成高压环境，使原油从油层中迅速释放出来。
与传统的水力压裂相比，二氧化碳压裂能够更好地保持油层的渗透性，提高原油的产量。
三、二氧化碳注入二氧化碳注入是指将二氧化碳气体注入到油井中的一种增产技术。
通过注入二氧化碳气体，可以改变油藏的物理性质，增加油层的压力，促使原油从油层中流出。
此外，二氧化碳还具有溶解原油的能力，可以提高原油的提取率。
二氧化碳注入技术在油井增产中具有广泛应用，能够有效地提高油井的产量和采收率。
四、二氧化碳的优势和挑战二氧化碳在油井中的应用具有以下几个优势。
首先，二氧化碳是一种环境友好的气体，与地球大气层中的二氧化碳没有任何区别，不会对环境造成污染。
其次，二氧化碳的获取和使用成本相对较低，适用于各种油田开采条件。
此外，二氧化碳的应用范围广泛，不仅可以用于常规油田开采，还可以用于页岩气、煤层气等非常规能源的开发。
然而，二氧化碳在油井中的应用也面临一些挑战。
首先，二氧化碳的获取和输送需要一定的成本和技术支持。
其次，二氧化碳的注入量和压力需要精确控制，否则可能会导致油井产量下降或油井堵塞。
CO2在油气田开发中的应用——王树众
2009-8-18
引言
注CO2提高原油采收率是实现温室气体资源化利 用与地下储存的有效途径之一：
1.提高原油采收率对CO2的需求量巨大：
仅以一个小型的CO2驱油先导性实验为例，每天消耗CO2的总量约 为1.4×106m3～2.8 ×106m3。而且在驱油过程中，如果采用适当的
Natural 天然产生
Others 其它来源
全球气温变化
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5
本世纪气温异常曲线
气温异常值℃
1904 1909 1914 1919 1924 1929 1934 1939 1944 1949 1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994
海平面升高的严重后果
2050年，世界各地海岸线的70％将被海水淹没 2050年，美国海岸线的90％将被海水淹没 50～70年后，巴基斯坦国土的20％将被海水淹没 50～70年后，尼罗河三角洲的33％将被海水淹没
海平面升高的严重后果
50～70年后，印度洋上的整个马尔代夫将被海水淹没 东京、大阪、曼谷、威尼斯、圣彼得堡、阿姆斯特丹将被淹
2009-8-18
（一）CO2驱油
二、 CO2驱油机理
使原油膨胀：CO2大量溶于原油使原油体积膨胀，也可使充满油的空 间体积增大，为油在孔隙介质中的流动提供了有利条件。随后注入地
层水可使油藏中的残余油量减少。原油体积膨胀，也增加了液体内的 动能，从而提高了驱油效率。
未来100年，全球平均地表温度将上升1.4℃~5.8℃。到2050年，我 国平均气温将上升2.2℃。
二氧化碳泡沫压裂技术研究及应用现状
二氧化碳泡沫压裂技术研究及应用现状本文总结了二氧化碳泡沫压裂技术相对于常规水力压裂技术的优点，介绍了二氧化碳泡沫压裂室内研究及现场应用现状。
就目前国内的应用效果来说，二氧化碳泡沫压裂与普通水力压裂相比具有更好的压后投产效果，对于储层渗透率损害相对较低。
最后给出了二氧化碳泡沫压裂技术的认识与研究方向，将适合二氧化碳泡沫压裂技术的压裂液和解决压裂后产能递减率过高两点作为今后主要研究方向。
标签：二氧化碳；泡沫压裂；应用现状自从吉林油田在1997年引进国外石油公司的二氧化碳泡沫压裂设备后，国内相关高校及石油公司开始对二氧化碳泡沫压裂进行研究。
而二氧化碳泡沫压裂工艺以其相对于常规水力压裂较少的用水，对国内水敏地层的适应性，以及在低压地层中优异的返排能力，赢得了广泛关注，成为非常规油气储层的新型压裂方法。
二氧化碳泡沫压裂是将液态二氧化碳和压裂液同时注入井筒，使井筒中充满二氧化碳泡沫，以二氧化碳泡沫作为压裂介质进行造缝的压裂方法。
1 二氧化碳泡沫压裂优点相对于常规水力压裂，二氧化碳泡沫压裂具有许多常规压裂所无法企及的优点。
二氧化碳泡沫压裂水相含量低，能够有效降低储层中粘土膨胀运移，避免造成过高的储层渗透率降低，减少对储层的伤害。
而且二氧化碳水溶液pH值小于7，呈现弱酸性，也能够在一定程度上一直粘土膨胀。
对于地层能量不足，地层压力系数小于1的低压油气层，采用二氧化碳泡沫压裂能够有效降低井筒液柱压力，使地层有足够能量将压裂液快速返排，加之二氧化碳泡沫压裂液在储层中滤失量较低，进一步降低了进入地层的压裂液对储层造成的二次损伤。
在注入的液態二氧化碳中加入增粘减阻剂，注入井筒中形成的高质量二氧化碳泡沫具有较高粘度，相对于常规水力压裂携砂能力大大增强，同时能够有效降低了压裂管柱摩阻，为大排量压裂施工提供可能。
2 二氧化碳泡沫压裂室内研究与现场应用现状二氧化碳泡沫压裂室内研究主要集中在相应的压裂液的研制上。
国内研究人员参考国外使用的增稠剂，采用羟丙基胍胶作为增稠剂，测得液态二氧化碳与基液混合起泡年度达到了248mPa·s。
煤层气田二氧化碳压裂适应性简介
压裂液类型 泡沫压裂液 聚合物乳化液 油基压裂液（凝胶） 线性胶（不交联） 交联水基冻胶
CO2增能/泡沫压裂工艺技术
导流能力保持率 80～90 65～85 45～70 45～55 10～50
中国石化 中原石油勘探局
CO2增能/泡沫压裂工艺技术
5、CO2段塞增能压裂
在常规压裂前，在前置活性水阶段向地层泵入高泡沫 质量的CO2段塞，有隔离液与后续的前置冻胶相隔，增加压 裂液的返排能力，达到快速排液之目的。
• （5）由于煤层温度较低，高浓度的液体CO2无法快速气化， 形成泡沫，为压后快速返排提供能量，且在未来的返排过程 中形成干冰，毁坏套管。
三、煤层采用CO2压裂的依据
• 依据一：煤层压裂改造可有效地将井孔与煤层天然裂隙连通起来，从而在排水采气时， 更合理地分配井孔周围的压降，增加产能和气体解吸速率，提高采收率，因此，压裂改 造作为一种重要的强化增产措施，在煤层气开采中得到普遍应用。中原石油勘探局井下 特种作业处在工艺技术方面已经取得了许多重要进展，积累了不少经验，尤其在煤层气 井压裂改造方面，已形成了一套比较完善、配套的工艺技术，现场应用取得了较好效果。
高压泵进行灌注供液，从而满足吞吐等施工工艺的需求。
• CO2增压泵车采用德国梅塞德斯—奔驰公司生产的 2 0 3 1 A K 底 盘 ， 主 要 包 括 台 上 卡 特 3 1 1 6 TA 发 动 机 、 液 压 系统、吸入管汇、液气分离瓶、增压泵系统、排出管汇、 控制面板等组成。台上发动机中额国定石功化率为中1原9石0马油力勘探，局增压
入井下,其体积系数是1:517;
N2在地层中不参加任何反应而CO2与地层水反应产生碳酸，有效地降低了系统的总
pH值，降低了压裂液对基质的伤害；
浅论二氧化碳泡沫压裂液
浅论二氧化碳泡沫压裂液摘要：吉林油田储层较为复杂，非均质性强，绝大多数油藏属于低压、低渗、水敏性。
常规的水基冻胶压裂液对油层有较大的伤害，反映到如排液困难、压后效果不好等。
通过CO2泡沫压裂增产机理，压裂液综合性能评价，以及现场应用情况，取得了较好的效果，为低渗低产能油田开辟了新的增产措施。
关键词：增产机理；泡沫压裂；室内试验压裂是提高油气藏早期产能、保持长期稳产的主要措施。
压裂液是压裂技术的重要组成部分，其性能的好坏直接关系到压裂施工的成败与压裂的效果的好坏，优质低伤害低成本是其发展方向。
1 CO2压裂现状及发展利用CO2压裂，国外已有三十多年的历史。
六十年代初，CO2作为添加剂与冻胶压裂液混合助排；七十年代初，水基压裂液中CO2浓度达到50%，这类压裂液既可满足设计的裂缝长度，又可大大减少压裂液的用水量；八十年代，CO2浓度超过了50%，通过吸收地层热量，减少以CO2气体为分散相的泡沫，具备了泡沫压裂液的优良性能，减少了因液堵对地层相对渗透率的破坏，特别适用于水敏性地层；同时，美国和加拿大的一些公司已用100%的液态CO2压裂，每年几百口井以上，取得了很好的效果，其主要特点是对地层无损害，不留残液，排液快，经济效益好。
2 探究CO2压裂增产机理（1）在CO2压裂施工过程中，注入了大量的CO2，在地层温度下，CO2快速汽化，混溶于原油中，将大幅度降低原油粘度。
另一方面，还增加了溶解气驱能量，达到助排的目的。
液体从地层向井筒流动的基本规律：在地层条件都不变的情况下，原油的粘度若降低一半，原油的产量就可提高一倍。
（2）饱和CO2的液体，PH值在3.2-3.7之间，相对来说是无腐蚀的，PH值是CO2能成为一种有效的油井强化增产介质，如当PH值降至4.5-5.0以下时，膨胀的粘土矿物可以被减少，能保持地层的渗透性，可能解除裂缝的堵塞。
（3）由于CO2泡沫压裂液具有造缝面积大、所造的裂缝导流能力高等特点，将大大提高增油能力，效果显著。
CO2干法压裂综合调研报告
CO2干法压裂据了解，二氧化碳压裂技术源于北美，是一种采用液态二氧化碳作为压裂液来代替水的技术，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。
液态二氧化碳在汽化后，无水相，无残渣，仅有支撑剂留在地层，不会对储层造成伤害，可实现快速排液投产；此外，二氧化碳具备比甲烷更强的吸附力，可置换出吸附于母岩的甲烷，从而提高天然气或煤层气的产量，并实现部分二氧化碳的永久埋存。
与常规水基压裂相比，二氧化碳干法压裂对地层几乎无伤害，具有良好的增产增能作用，大量节约了水资源，达到了节能减排、绿色环保的施工要求，对于非常规油气储层清洁、高效开发意义深远，具有广阔的应用前景。
一、工艺技术原理1、增产机理强水敏/水锁伤害储层由于水基压裂液的滤失而导致较大的储层渗透率损害，影响压裂作业的增产效果。
低压、低渗透气藏普遍具有较强的水锁伤害。
CO2干法加砂压裂能够较大幅度的提高强水敏/水锁伤害储层的压后产量，主要体现在：①压裂液具有极低的界面张力，受热汽化后能够从储层中完全、迅速返出；②压裂液无残渣，对支撑裂缝导流床具有较好的清洁作用，保持了较高裂缝导流能力和较长的有效裂缝长度；③CO2在地层原油中具有较高的溶解度，能够降低地层原油黏度，改善原油流动性；④超临界CO2具有极低的界面张力，理论上，对非常规天然气储层中吸附气的解析具有促进作用。
2、技术优点CO2干法加砂压裂具有诸多优点，主要体现在较小的储层渗透率伤害，较高的支撑裂缝导流能力保留系数，较快的压后返排速度和对吸附性天然气的解析等方面。
对于提高水敏／水锁伤害严重储层和吸附性天然气储层（页岩气、煤层气等）产能具有明显技术优势，是一项非常有前景的增产改造技术。
CO2干法压裂总结起来有以下优点：1）无水相，不会对储层造成水敏水锁伤害；2）无残渣，不会对储层和支撑裂缝渗透率造成残渣伤害；3）具有很好的增能作用，在压力释放后，二氧碳气体膨胀，可实现迅速返排，有低压气井的压后快速排液投产；4）CO2流动性强，可以流入储集层中的微裂缝，更好地沟通储集层；5）CO2溶于原油可以降低原油的黏度，利于原油的开采；6）CO2能够置换吸附于煤岩与页岩中的甲烷，在提高单井产量的同时，还可以实现温室气体的封存。
超临界二氧化碳在石油工程的应用
超临界二氧化碳在石油工程的应用1超临界二氧化碳喷射压裂增产超临界 CO2喷射压裂方法具有独特的优势和广阔的发展前景。
首先，超临界 CO2喷射破岩效率高，破岩门限压力低，因此可以在超临界CO2流体中添加磨料，进行套管开窗喷射压裂，这样不仅降低了系统注入压力要求，而且提高了压裂施工的安全性;其次，超临界 CO2流体黏度较低，在储层原有的微裂缝中，高黏压裂液无法进入，而超临界CO2流体却可以随意流动，有助于井筒中压力的传递，降低压裂系统压力，且能使储层产生多而复杂的微裂缝，在储层内形成裂缝网络，提高单井产量和采收率。
2超临界二氧化碳驱替提高采收率超临界 CO2流体在油气驱采时能够取得较好的效果。
CO2溶于原油后能够降低原油黏度，改善油、水流度比，同时超临界CO2流体在油气藏中容易流动扩散，能够扩大油藏波及面积。
CO2溶于原油后能够使原油体积膨胀，增加原油流动能量，大幅降低油水界面张力，减小残余油饱和度，从而提高原油采收率。
3超临界二氧化碳射流冲砂洗井和油套管除垢3.1超临界 CO2射流冲砂洗井超临界 CO2射流破岩门限压力较低，同时它又具有较强的溶剂化能力，能以较低的喷射压力破碎并溶解高分子有机物，并轻易地携带出井筒。
超临界 CO2流体黏度低、表面张力接近于零、扩散系数大，这些特点使得它在洗井过程中很容易进入到微小孔隙及裂缝中，溶解高分子有机物及其他杂质，清洗更彻底。
超临界 CO2流体密度可调范围较宽，在井筒温度和压力条件下，调节井口回压便可控制井底压力，实现欠平衡、平衡或者过平衡洗井作业。
3.2超临界 CO2射流油套管除垢由于超临界 CO2射流破岩门限压力低，破岩速度快，因此它不仅降低了除垢所需泵压，而且除垢速度快、效率高，对油套管本身却不会造成任何伤害。
因此用超临界 CO2射流进行油套管除垢会取得满意的效果。
4超临界 CO2射流破岩钻井超临界 CO2钻井是利用超临界 CO2流体作为钻井液的一种新型钻井方式，它利用高压泵将低温液态 CO2泵送到钻杆中，液态 CO2下行到一定深度后达到超临界态，利用超临界CO2射流辅助破岩达到快速钻井的目的。
co2在油田注井驱油的应用
co2在油田注井驱油的应用CO2在油田注井驱油的应用引言：油田开发是现代社会能源供给的主要来源之一，为了提高油井的产能和延长油田的寿命，注水驱油技术被广泛应用。
然而，传统的注水驱油技术存在着一些问题，如水资源的浪费和环境的污染。
近年来，CO2注井驱油技术逐渐受到关注，被认为是一种环境友好且高效的油田开发方法。
本文将重点介绍CO2在油田注井驱油中的应用。
1. CO2注入技术的原理CO2注入技术是通过将CO2气体注入到油层中，改变油水相对渗透率的比例，从而提高原油的采收率。
CO2在高压下可以存在于气态、液态和超临界态，这使得CO2能够在油层中表现出独特的溶解和驱替油的能力。
CO2注入后，会与原油中的组分发生物理化学反应，改变原油的流动性，减小油与岩石的粘附力，促进原油的流动，从而提高采收率。
2. CO2注入技术的优势CO2注入技术相比传统的注水驱油技术具有以下几个优势：2.1 环境友好：CO2注入过程中不消耗水资源，并且CO2气体可以从工业废气中回收利用，减少对大气的污染。
2.2 高效提高采收率：CO2注入可以改变油层的渗透性，减小油与岩石的粘附力，促进原油的流动，提高采收率。
2.3 增加油田寿命：CO2注入技术可以延缓油井的衰竭速度，延长油田的寿命。
2.4 降低开发成本：CO2注入技术可以提高采收率，减少开发成本，增加经济效益。
3. CO2注入技术的应用案例3.1 美国埃尔克山油田美国埃尔克山油田是CO2注入技术应用最早、最成功的案例之一。
通过将CO2气体注入油层，原油采收率从传统的30%提高到了50%以上，使得该油田成为美国最大的CO2驱油项目之一。
3.2 挪威斯诺韦特油田挪威斯诺韦特油田是北海地区最大的CO2驱油项目，通过将CO2气体注入油层，原油采收率提高了10%以上。
此外，CO2注入还可以将原本难以开采的重质油转化为易开采的轻质油。
4. CO2注入技术的挑战与展望尽管CO2注入技术在油田驱油中有许多优势，但也面临一些挑战。
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。
CO2泡沫压裂技术介绍
80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 FL-36 YPF-1 B-18
ä (min) ª¼ Ê
不同起泡剂水溶液的泡沫稳定性对比 ö Ë Î ® Á ¿ (ml)
50
100
150
200
250
（3）CO2泡沫压裂液添加剂优选 • 起泡剂优选
从起泡效 率和泡沫稳 定性对比看， FL-36起泡剂 性能最好， B-18和YPF-1 起泡剂性能 相当。
三、CO2泡沫压裂液技术
(1) CO2泡沫压裂的优点
•为压后工作液返排提供了气体驱替作用。 •气态的CO2能控制液体滤失，提高压裂液效率。
•减少了水基压裂液的用液量。
•CO2 与水反应产生碳酸，有效地降低了系统的总 pH 值，降低了压 裂液对基质的伤害。 •降低了压裂液的表面张力，有助于压裂液的迅速反排等特点。
（2）CO2在井筒及地层中发泡条件分析
CO2运输和储存的条件下是-17℃温度和2.1MPa压力，压裂过程 中压力超出临界压力，只是在井筒泵入一定量的低温压裂液后温度较 低，无法满足CO2以气体的形态存在，也就是CO2与压裂液混合不具 备发泡条件而不能发泡。例如，假如压裂液和CO2混合的比例为1：1， 如果压裂液的温度为10℃，那么，压裂液和CO2混合后，混合液的温 度大大降低，显然，CO2压裂液在混合处不能发泡。但是由于地层温 度远高于地面温度，随着压裂液沿井筒进入地层，温度逐渐上升， CO2的温度可能高于30.6℃，这样CO2以气体的形态存在，也就是CO2 压裂液具备了能发泡的条件。
CO2泡沫压裂 特种设备
SS2000/IC330型CO2增压泵车
最大流量4.65m3/min 最大工作压力2.76MPa 最大压差0.69 MPa 最高转速350rpm，最高功率75KW
二氧化碳流体性质及压裂应用
CO2流体性质及压裂应用CONTENS CONTENTS一、CO2流体性质二、CO2干法压裂三、CO2泡沫流体结构四、CO2泡沫流体特征1）概述是一种无色、无臭略带酸性的气体，分子量为在标准状况下，CO244.01，非极性分子；不能燃烧，易被液化；CO2具有氧化性：钠、镁、铝燃烧，粉尘爆炸。
二氧化碳在油田上应用于采油，是基于它的临界温度和临界压力低，易于压缩，可以超临界态或液态输送，较其它气体如氮气、甲烷易于膨胀、降粘、萃取石油，从而获得较高的石油采收率，因而得到油田上的广泛应用。
2）相态临界点（31℃，7.38MPa），三相点（-56℃，0.52MPa）；液态：常规液态、过冷液态；超临界状态CO2：密度接近液态CO2，可压性增强，扩散性增强7~24倍，粘度降低，溶质有较强的溶解能力，表现出气态物性。
CO2流体性质及压裂应用1 CO2基本流体性质3）密度常温常压下密度约为空气密度的1.53倍；1m3液态CO2=546m3气态CO2；液态、超临界CO2密度大约为常温常压清水的0.9~1.2倍；CO2压裂注入过程中5%体积增加。
1 CO2基本流体性质2 4）粘度CO2粘度在储层环境下约0.03～0.10cP；滤失高、携砂性能差。
CO 2流体性质及压裂应用1 CO 2基本流体性质4）粘度exp(0.45979 3.1613)exp(0.01214 3.32542)0.000910115cr crT PT P 温度升高提升CO 2分子动能，降低分子间作用力的约束，液体流动性增强；压力增强则会降低液体的流动性；温度的影响比压力的要更为明显。
5）溶解性标况下的水中溶解度体积比大约1:1；CO2在水中的溶解度随温度的升高而减小，随压力的增大而增大；CO2在水中的溶解度随矿化度的增大而降低。
5）溶解性高压CO 2饱和水溶液pH大约为3~4；调节酸碱度。
CO 2水溶液pH5）溶解性压力越大对CO2在饱和烷烃中的溶解度提高越明显；CO2在饱和烷烃中溶解度随烃链长的增加而减小；CO2能有效降低表皮系数，减小钻完井对地层井口附近渗透率的影响。
吉林油田大规模压裂技术
提高石油产量： 大规模压裂技 术可以提高石 油产量，降低
开采成本
推动技术创新： 大规模压裂技 术的发展推动 了石油行业的 技术创新，提 高了行业的技
术水平
提高能源安全： 大规模压裂技 术的应用可以 提高能源安全， 减少对进口石
油的依赖
推动环保：大 规模压裂技术 的应用可以减 少对环境的污 染，推动环保
提高压裂效率：通过优化压裂液配方、改进压裂工艺等手段提高压裂效率 降低成本：通过优化压裂设计、提高压裂液回收率等手段降低压裂成本 提高环保性能：通过采用环保型压裂液、减少压裂液用量等手段提高环保性能 智能化发展：通过采用智能压裂技术、提高压裂自动化程度等手段实现智能化发展
未来发展方向
提高压裂效率：通过优化压裂参数 和工艺，提高压裂效率，降低成本
水平。
对环境的影响及环保措施
压裂技术可能导致地下水污染
压裂过程中产生的废气、废水和固 体废物需要妥善处理
添加标题
添加标题
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压裂过程中产生的噪音和振动可能 影响周边居民
吉林油田采取了一系列环保措施， 如采用环保型压裂液、加强废气废 水处理等，以减少对环境的影响。
05
大规模压裂技术的挑战 与前景
添加标题
地热能开发：提高地热井产量，降 低开采成本
地质灾害防治：用于地震、滑坡、 泥石流等地质灾害的防治和监测
压裂技术的发展历程
● 1947年，美国首次使用压裂技术进行石油开采 ● 1950年代，压裂技术在美国得到广泛应用 ● 1960年代，压裂技术开始应用于页岩气开采 ● 1970年代，压裂技术在中国得到推广和应用 ● 1980年代，压裂技术在加拿大、俄罗斯等国家得到应用 ● 1990年代，压裂技术在巴西、阿根廷等国家得到应用 ● 2000年代，压裂技术在澳大利亚、印度等国家得到应用 ● 2010年代，压裂技术在墨西哥、沙特等国家得到应用 ● 2020年代，压裂技术在全球范围内得到广泛应用，成为石油开采的重要技术之一。
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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。
3.节能减排
二氧化碳是大气中的主要温室气体之一，其采集分离和利用是降低全球温室气体排放的重要手段。
能源技术的转型，实现稳
定供能的前提是减排。
二氧化碳储能压裂技术可以通过替代传统的水力压裂技术，减少废气排放、降低运输成本，具有很好的节能减排效果。
四、需要注意的问题
1.注入二氧化碳的储存
注入二氧化碳需要选择一些安全稳定而且能够长期储存的地质层。
同时，该地质储存需要长期监测，避免泄露和对环境的伤害。
2.地质压裂的协调
油田储层地质情况往往多种多样，压裂操作需要针对不同的地质情况，采取不同的处理方法，保证油井生产寿命。
3.油气渗流问题
利用该技术需要注意油气渗流问题，如何保证长期的油气渗流是该技术应用的重要问题。
五、总结
二氧化碳储能压裂技术在吉林油田的应用，是一种非常成功的应用实例。
通过该技术的应用，实现了油井产量的大幅提高，同时也为油气田的开发提供了新思路和新方向。
该技术的应用还有很大的空间和潜力，需要我们不断进行研究和探索，积极
挖掘其更多的应用价值，以推动能源领域的不断发展和进步。
同时，也需要注意该技术应用过程中的安全问题和环保问题，保护环境的重要性不容忽视。
相信通过不断的努力和改进，该技术将更好地为人类社会的可持续发展做出贡献。
六、未来的发展趋势
二氧化碳储能压裂技术未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：
1.应用领域的扩大
目前该技术主要应用于油气田的开发上，但是随着科技的不断发展和完善，该技术在其他领域也会得到更广泛的应用。
比如说海水淡化和回收、新型能源的储存和利用等领域，都可以使用该技术进行实现。
2.技术的不断升级和改进
该技术的应用还处在起步阶段，尚有许多问题需要解决。
随着科技的不断进步和发展，相关技术也会不断升级和改进，以更好地满足工业化生产的需求。
3.国际合作的加强
在全球范围内，减少碳排放已成为一个重要的议题，而二氧化碳储能压裂技术是实现减排目标的一项重要技术，因此该技术在未来的发展中需要国际合作来加强。
4.未来的市场前景广阔
与其他市场相比，二氧化碳储能压裂技术市场还处于有待开发的阶段。
该技术市场前景广阔，有望在未来的发展中得到更多的投资和关注。
七、结语
总之，二氧化碳储能压裂技术的应用在近年来得到了很大的推广和发展，成为了实现能源环保和经济效益的有力手段。
该技术的应用不仅能够提高油井产量，增加能源供给，还能够减少环境污染和碳排放，提升生态环境质量，促进可持续发展。
虽然该技术在应用过程中还存在着一些问题，但是相信在不断的改进和发展中，该技术将会被更加广泛地应用，为社会带来更多的价值。
二氧化碳储能压裂技术是一种能够提高油井产量、增加能源供给、减少环境污染和碳排放的技术。
该技术利用注入压缩二氧化碳来进行油井压裂，实现对储层的改造和优化。
该技术的应用优势主要体现在以下几个方面：一是可以增加油井产量，提高油藏开发效率；二是有利于减少环境污染和碳排放，满足可持续发展要求；三是可以形成新的产业链，促进能源结构调整和转型升级。
虽然该技术在应用过程中存在一些问题，如二氧化碳的获取和储存、成本较高等，但相信随着科技的不断发展和进步，该技术将会得到更广泛的应用。
未来的发展趋势主要包括应用领域的扩大、技术的不断升级和改进、国际合作的加强以及未来的市场前景广阔等方面。
二氧化碳储能压裂技术是一项既有利于经济发展又符合可持续发展要求的新兴技术，将为社会带来更多的价值和利益。