[發明專利]低壓致密氣藏液態CO2及CO2泡沫體系混合壓裂工藝

在審

• 申請號: 201910561904.4
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110331972A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 陳挺;牛增前;馬云龍;劉金松;蘇文棟;劉亞男;王懷靖;李楠
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B43/16;C09K8/68
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 張文華

本發明涉及低壓致密氣藏液態CO₂及CO₂泡沫體系混合壓裂工藝，包括如下步驟：前置液階段：將純液態CO₂與攜帶少量支撐劑的純液態CO₂交替注入井筒起裂地層造縫，進入地層后純液態CO₂在溫度和壓力作用下達到超臨界態；攜砂液階段：將攜帶支撐劑的交聯低濃度低殘渣增稠劑溶液與液態CO₂經過三通混合注入井筒，利用氣液兩相條件下的高粘特性進行加砂壓裂；頂替液階段：加砂結束后，用基液將井筒內泡沫壓裂液頂替進地層；施工結束后，關井壓降2h，待壓力趨于平穩后開始放噴排液。本發明利用超臨界CO₂極強的流動性和穿透力造復雜縫，然后利用CO₂泡沫壓裂液氣液兩相條件下的高粘特性攜砂壓裂，既保證施工規模，又減小入地液量。

技術領域

本發明屬于油田開采技術領域，尤其涉及低壓致密氣藏液態CO₂及CO₂泡沫體系混合壓裂工藝。

背景技術

水力壓裂技術能夠有效提高低滲透率低孔隙度油氣儲層的產量。壓裂施工后影響改造效果的重要因素之一就是水基壓裂液中的增稠劑植物膠無法完全排出地層，造成了儲層污染。針對這一問題，采用液態CO₂作為前置液造縫、添加CO₂增黏劑作為攜砂液或者液態CO₂與胍膠壓裂液混合起泡后作為攜砂液的壓裂方式逐漸應用于現場。液態CO₂進入地層后，轉變為超臨界態，相對于液態水，造縫能力和破巖效率更好。存在的主要問題是液態CO₂黏度低，無法提高砂比，限制了施工規模，且液態CO₂增黏劑價格昂貴、增黏后液體黏度為10幾個mPa·s，無法與植物膠增稠劑相比；泡沫壓裂施工時，如果攜砂液采用植物膠作為增稠劑，從而無法避免地層污染問題，影響了液態CO₂壓裂的效果。

針對純液態CO₂壓裂存在的成本高昂、施工改造規模小等問題，同時為了充分利用液態CO₂的造縫能力并最大程度地減小地層污染程度，本發明提出了前置液階段用純液態CO₂進行造縫，攜砂液階段采用低濃度低殘渣壓裂液攜砂，并與液態CO₂在地面三通混合形成泡沫壓裂液，提高攜砂能力，滿足地層改造規模需要。

因此，基于這些問題，提供一種利用超臨界CO₂極強的流動性和穿透能力造復雜縫，然后利用CO₂泡沫壓裂液氣液兩相條件下的高粘特性攜砂壓裂，既保證了施工規模，又減小了入地液量的低壓致密氣藏液態CO₂及CO₂泡沫體系混合壓裂工藝，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用超臨界CO₂極強的流動性和穿透能力造復雜縫，然后利用CO₂泡沫壓裂液氣液兩相條件下的高粘特性攜砂壓裂，既保證了施工規模，又減小了入地液量的低壓致密氣藏液態CO₂及CO₂泡沫體系混合壓裂工藝。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

低壓致密氣藏液態CO₂及CO₂泡沫體系混合壓裂工藝，包括如下步驟：

前置液階段：將純液態CO₂與攜帶少量支撐劑的純液態CO₂交替注入井筒起裂地層造縫，進入地層后純液態CO₂在溫度和壓力作用下達到超臨界態；

攜砂液階段：將攜帶支撐劑的交聯低濃度低殘渣增稠劑溶液與液態CO₂經過三通混合注入井筒，由于井筒溫度的變化形成泡沫壓裂液，利用氣液兩相條件下的高粘特性進行加砂壓裂；