[发明专利]一种常压混砂二氧化碳压裂施工工艺

说明书

本发明提供一种常压混砂二氧化碳压裂施工工艺，包括如下步骤：1)常压混砂；2)携砂液增压；3)液态二氧化碳一次增压；4)液态二氧化碳二次增压；5)增压携砂液与二次增压二氧化碳汇合入井进行压裂。该方法兼有常规水力压裂和二氧化碳干法压裂二者优势，实现了不需专用密闭混砂设备的二氧化碳压裂施工。

技术领域

本发明涉及一种非常规储层的压裂技术，尤其涉及一种超临界二氧化碳压裂施工工艺，属于储层改造技术研究领域。

背景技术

2013年美国能源信息署(EIA)的全球非常规油气资源进行统计结果显示中国待发现的页岩气技术可采资源量约为31.6×10¹²m³，居世界首位。然而，由于页岩储层具有低孔隙度、低渗透率以及非均质性强等特性，与常规油气资源相比，开采难度大，绝大部分情况下，需要对页岩储层采取有效的增产改造措施。

21世纪初，以美国为代表的北美国家与地区，依靠水平井压裂技术对储集层进行改造，实现了页岩气的商业化开采，该区页岩气的勘探及开发技术取得了巨大的进步。然而，页岩气压裂仍然面临诸多问题，如环境污染、成本高等，因此页岩气压裂工艺技术仍在不断完善之中。与北美相比，中国在页岩气勘探开发领域起步较晚，整体上处于前期探索和准备阶段。

国内致密气压裂施工总结发现：与水基压裂液相比，液态二氧化碳具有独特的物理化学性质，使得二氧化碳干法压裂技术具有无污染、无残渣压后返排快、返排彻底等优势。然而也存在：液态二氧化碳粘度低，悬砂能力差；液态二氧化碳摩阻大；压裂设备不易配套和二氧化碳相态变化难以预测等缺点。因此如何充分发挥二氧化碳干法压裂优势的同时避免其在压裂过程中的不足，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种常压混砂二氧化碳压裂施工工艺，可有效提高对低孔、低渗油气藏的压裂增产改造效果，解决现有二氧化碳干法压裂需密闭混砂容器难题，同时降低水基压裂液所带来的储层伤害。

为解决上述技术问题，本发明所提供的超临界二氧化碳增产工艺包括如下步骤：

1)Step1：常压混砂；

2)Step2：携砂液增压；

3)Step3：液态二氧化碳一次增压；

4)Step4：液态二氧化碳二次增压；

5)Step5：增压携砂液与二次增压二氧化碳汇合入井进行压裂。

作为上述技术方案的进一步描述：所述常压混砂是根据施工设计按比例在普通混砂车上同步加支撑剂、水、压裂液增稠剂、和二氧化碳减阻增稠剂。所述混砂车输出排量2～2.5m³/min，输出砂比80％；所述水、压裂液增稠剂和二氧化碳减阻增稠剂的质量比为100﹕(6～8)﹕(6～10)。

作为上述技术方案的进一步描述：所述携砂液增压是将从混砂车泵入压裂车组的携砂液通过压裂车组增压至施工设计要求，与常规水力压裂无异。

作为上述技术方案的进一步描述：所述液态二氧化碳一次增压是通过增压泵将来自二氧化碳罐车的二氧化碳增压5MPa。

作为上述技术方案的进一步描述：所述液态二氧化碳二次增压是将一次增压后的液态二氧化碳通过压裂车组继续增压至施工设计要求。所述压裂车组整体输出排量4～5m³/min。

作为上述技术方案的进一步描述：增压携砂液与二次增压二氧化碳汇合是经压裂车组增压后携砂液和液态二氧化碳在入井前经三通管汇混合为一体。所述二次增压后的液态二氧化碳与携砂液中水汇合之前的体积比为3:1。

本发明具有如下有益效果：