二氧化碳增能在東濮區塊壓裂施工中的應用

田剛

摘 要：中原油田東濮區塊屬于低滲透性、低孔隙度、高溫高壓、多層系的復雜斷塊油氣田。油氣水分布、儲層巖石性質和流體性質的動態變化非常復雜，已進入高含水期，開采難度大。把二氧化碳泡沫壓裂工藝引入，通過采用恒定內相泡沫壓裂技術大大提高泡沫壓裂的砂比，達到增能增產的目的。

關鍵詞：二氧化碳;壓裂;增能 ;低滲透;返排

二氧化碳泡沫壓裂技術是針對低滲透油氣田開發的壓裂技術，其技術關鍵是充分發揮二氧化碳的特性，采用以二氧化碳為內相/膠液為井下作業完井液按其用途可分為鉆井液、水泥漿、隔離液、壓塞液、填充液、入井液、修井液（壓井液）、酸化液、壓裂液等。由于井下完井液在其設計上有特殊的要求，因此它外相的泡沫壓裂液體進行壓裂改造低滲透油氣層，以達到增產增注的目的。

1設備配套

1.1施工單位按設計要求提供壓裂施工車組一套，包括儀表車、主壓車、混砂車、管匯車、砂罐車、液罐、水泥車、消防車、救護車、CO2增壓泵、CO2泵車、CO2罐車、CO2氣控車、CO2管匯車、旋塞閥、高壓放氣閥、單流閥等相關車輛和設備。

1.2施工排量4.4m3/min，壓力85MPa，壓裂設備需提供8479有效水馬力。

1.3施工設備滿足連續平穩運行2.5-3.0小時的需要，保證施工順利進行。

1.4 壓裂層位：S3X1，井段3480.8-3498.9m，10.3m/8n。

1.5壓裂方式：油管注入、合層壓裂。

1.6施工管串： N80×Ф89mm平式油管，喇叭口深度3430m。

1.7井口要求：KY105/65型

2. 壓裂液研究

2.1 備液及添加劑數量：

壓裂液性能指標：根據SY/T5107-2016《水基壓裂液性能評價方法》方法進行評價，120℃，170S-1，剪切60min，滿足現場施工要求。

活性水性能指標：密度<1.05g/cm3，防膨率≥85%，表面張力≤24mN/m，界面張力≤1.0mN/m;

2.2支撐劑：低密度陶粒 粒徑Φ300-600μm 數量29.6m3

性能指標：密度≤1.65 g/cm3，69MPa，破碎率≤10%

粉 陶 粒徑Φ106-212μm 數量1.6m3

參照SY/T5108-2014《水力壓裂和礫石填充作業用支撐劑性能測試方法》

3.施工過程

3.1完成壓裂管柱：N80×Ф89mm平式油管，喇叭口深度3430m。

油管絲扣連接前必須涂密封脂，保證管柱密封合格。

油管絲扣連接扣余量及下油管速度按有關技術要求進行，液壓鉗按油管扣規定扭矩上扣。

3.2安裝、固定井口，四周用四道鋼絲繩呈十字狀繃緊固定;油管連接雙翼放噴管線，每10m地錨固定，出口進40m3計量罐。出口在下風口。

3.3按設計要求上罐、備液。

3.4擺好壓裂設備，接好高、低壓管匯及CO2增能壓裂管匯。壓裂車循環泵，排出液進排污池（罐）。

3.5對壓裂設備、地面高壓管匯及井口試壓85MPa，儀表車操作員應緩慢試壓，壓力分臺階上升，達到設計要求后穩壓5min，壓降不超過0.5MPa為合格;滿足CO2增能壓裂施工要求。

4.結束語

低滲透儲層中，天然氣儲量豐厚、分布廣。是天然氣供給中重要和不斷增長的部分。作為低滲透油氣藏開發中的重要技術，二氧化碳增能壓裂技術對于我國的低滲透油氣藏開發、提高采收率、減少排放具有十分重大的意義。

（1）二氧化碳增能壓裂是中原油田近年來首次實施，并取得良好效果

（2）二氧化碳增能壓裂工藝技術復雜，施工難度大，屬大規模多工種協同實施的大型工程

（3）在二氧化碳泡沫壓裂技術中添加膠聯凝膠作為泡沫穩定劑，提高二氧化碳泡沫的粘度和攜巖能力

（4）使用計算機數據采集，實時計算和顯示系統提高泡沫壓裂施工的檢測，提高施工的成功率和增產效果

（5）完善壓井液體系，提高壓裂液的使用井深、解決體系配套、同時解決傷害是下一步壓裂作業急需解決的重要課題

參考文獻

{1}熊湘華，低壓低滲透油氣田的低傷害壓裂液研究（博士論文），2003

{2}熊友明，國內外泡沫壓裂技術發展現狀北京.鉆采工藝，1992 （15）

{3}唐穎，王廣元等，頁巖氣開發水力壓裂技術綜述.地質通報，2011.30（2）393-399