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陸相頁巖氣高效開發的 CO2 干法壓裂技術

與其它頁巖氣開發的壓裂技術相比，本技術方案主要具備以下技術優勢及創新性:(1) CO2 干法壓裂技術開發陸相頁巖氣實現了低水耗。據美國國家環境保護局(EPA)統計，2010 年單口頁巖氣井平均用水量在 0.76×104~2.39×104t(取決于井深、水平段長度、壓裂規模)，采用 CO2 干法壓裂技術開發國內陸相頁巖氣可有效減少對于水的用量，不浪費水資源，不污染地下水。(2) CO2 干法壓裂技術開發陸相頁巖氣對儲層傷害小。陸相頁巖氣儲層粘土礦物含量高，水敏性較強，滑溜水壓裂液對儲層滲透率傷害嚴重，CO2 具有良好的儲層保護性能，無殘渣，對裂縫壁面和導流床無固相傷害，無水相，消除了水鎖及水敏傷害。(3) CO2 干法壓裂技術開發陸相頁巖氣實現了快返排，國內陸相頁巖氣儲層壓力一般較低，壓后返排困難，返排時間長，大量壓裂液滯留于井下，CO2 干法壓裂技術壓后 CO2 迅速氣化，快速排出，返排時間短，返排效率高。(4) 采用 CO2 干法壓裂技術開發陸相頁巖氣藏具有提高頁巖氣采收率和減排的雙重意義。頁巖氣藏中吸附氣含量范圍較寬，CO2 進入頁巖儲層中時，可有效置換 CH4 分子，極大的提高頁巖氣藏的采收率;同時，CO2 可在頁巖儲層中永久性封存，對于減少溫室氣體排放有著積極的意義。(5) 適用于陸相頁巖氣儲層的 CO2 干法壓裂液配方的篩選及優化。采用溶解性及增粘實驗篩選 CO2 增粘劑，并對不同工況下的改良的 CO2 干法壓裂液的流變摩阻、濾失特性進行研究，結合儲層特征優化干法壓裂液配方，最終形成適用于國內典型陸相頁巖氣儲層的 CO2 干法壓裂液配方。(6) 陸相頁巖氣 CO2 干法壓裂工藝設計。在不加砂、加砂兩種狀況下，針對國內典型陸相頁巖氣儲層，分析施工過程中裂縫延伸及支撐機理，對 CO2 壓裂工藝的管柱選擇、施工排量、砂比等壓裂施工參數進行優化，最終形成適用于國內典型陸相頁巖氣藏的干法壓裂技術工藝。(4)合作條件(1) 有獨立承擔民事責任能力的企業法人，具有良好的信譽基礎和積極向上的事業激情。(2) 有相應的投資能力，并且具備一定的市場開拓能力。(3) 有一定的啟動資金和市場經驗，具備較強的品牌經營意識。

西安交通大學 2021-04-11

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