超临界CO2开发非常规油气藏钻完井技术研究.ppt

超临界CO2开发非常规油气藏钻完井技术研究
沈忠厚
中国石油大学(北京)

非常规油气藏开发技术
China University of Petroleum
汇报提纲
一、绪论
二、超临界CO2流体的物理特性
三、超临界CO2开发非常规油气藏的优势
四、结论与建议
China University of Petroleum
一、绪论
1、我国油气勘探开发趋势
我国页岩气、煤层气、致密砂岩气等非常规油气资源非常丰富。目前我国常规油气资源探明程度相当高,储量增长“入不敷出”稳产难度越来越大。非常规油气资源将成为我国新的油气增长点。
我国低渗透油气储量占剩余储量的50%左右,新增探明储量中70~80%为低渗特低渗油气藏,低渗油气藏将成为我国油气增长的主力。
低渗和非常规油气资源将成为我国未来油气开发的重点!
2、非常规及低渗油气藏开发面临的主要问题
钻井速度极慢,建井周期长,投资成本高;
坚硬岩石(大理岩、花岗岩等)
致密低渗岩石(页岩等)
孔隙度和渗透率极低,储层极易受污染;
储层粘土含量高,遇水易膨胀
污染后难恢复
丰度低、单井产量低、采收率低、开采周期长(有的高达30年);
一、绪论
一、绪论
二、超临界CO2流体的物理特性
三、超临界CO2开发非常规油气藏的优势
四、结论与建议
汇报提纲
China University of Petroleum
二、超临界CO2流体的物理特性
CO2广泛存在于自然界中,俗称碳酸气,又名碳酸酐。%~%,但随工业化发展其含量不断增高。
1、超临界CO2的相态特征
无色无臭
水溶液呈酸性
不能燃烧
易被液化
物理特性
气体(常温常压)
超临界流体
液体(常温常压)
(1)密度(g/cm3)
~
~
~
(2)
10-2
~
~
(3)扩散系数(cm2/s)
10-1
10-4
10-5
超临界流体既不同于气体也不同于液体,具有许多独特物理化学性质
密度接近于液体
能够为井下马达提供足够扭矩、溶剂化能力强
黏度接近于气体
扩散系数大于液体
传热、传质性能良好
表面张力接近于零
可进入到任何大于超临界流体分子的空间
易流动、摩阻系数低
二、超临界CO2流体的物理特性
2、超临界CO2物理特性
一、绪论
二、超临界CO2流体的物理特性
三、超临界CO2开发非常规油气藏的优势
四、结论与建议
汇报提纲
China University of Petroleum
1、易于破碎坚硬及难钻岩层,可较大幅度提高钻井速度。
三、超临界CO2钻开发非常规油气藏的优势
花岗岩
曼柯斯页岩
SC-CO2 Jet
大面积坑道
轮廓不明显
破碎体积较大
大面积崩落
Water Jet
小的沟槽
轮廓较为清晰
破碎体积较小
193 MPa Water
90 MPa SC-CO2
喷射破岩实验
实验岩样
流体类型
门限压力
MPa
花岗岩
水
CO2
比值:CO2/水
75
50
67%
曼柯斯
页岩
水
CO2
比值:CO2/水
124
55
44%
利用水力辅助机械联合破岩方式对曼柯斯页岩进行实验,。
压力低于124MPa时,水力射流不能破岩;
超临界CO2喷射破岩的有效压力低至55MPa。
曼柯斯页岩喷射钻井实验
1、易于破碎坚硬及难钻岩层,可较大幅度提高钻井速度。
三、超临界CO2钻开发非常规油气藏的优势